Demandez à Ethan n ° 28: Comment nourrir un monstre

Nous aimons toutes ces histoires incroyables. L'imagination aide à donner vie aux héros de ces histoires.
- Daniel Tammet

Le lecteur demande:
Récemment, il est devenu connu que le Sagittaire A * rencontrera un nuage de gaz cette année, et il est probable qu'il se transformera en quasar.
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Il s'agit d'une vue du centre de notre galaxie, compilée en superposant plusieurs images obtenues dans différentes gammes, y compris les rayons X, la lumière visible et infrarouge. Le centre même de la galaxie est l'endroit le plus densément peuplé de tout ce que nous pouvons trouver à un million d'années-lumière de chaque côté de nous. Ci-dessous, j'ai agrandi le centre de la galaxie dans l'image.

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Si nous considérons uniquement les étoiles et leur mouvement, nous pouvons faire une conclusion importante sur la gravité à ce point dans l'espace - les étoiles se déplacent sur des orbites elliptiques fermées (en trois dimensions), autour d'un certain centre.

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Et aucune lumière ne vient de ce centre, mais à en juger par les mouvements des étoiles, il doit y avoir au moins 4 millions de masses solaires là-bas. Aujourd'hui, cet objet est connu sous le nom de Sagittaire A *, un trou noir supermassif au centre de la Voie lactée, et l'objet le plus massif de notre galaxie.

Tout devient encore plus intéressant si nous regardons non seulement les étoiles, mais aussi d'autres objets - par exemple, les nuages ​​de gaz et de poussière.

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Comme prévu, dans n'importe quelle galaxie, vous pouvez trouver des nuages ​​de gaz de toutes sortes - moléculaires, ionisés, compressibles, stationnaires, à grande vitesse, etc. Tous se trouvent au centre et dans notre galaxie. En ce sens, le centre n'est pas différent des autres endroits de la galaxie.

Mais au centre, il y a une autre différence - il y a un corps pesant 4 millions de cellules solaires, et c'est le plus proche de nous à partir de ces gros objets, situés à seulement 25 000-27 000 années-lumière de nous.

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À l'aide de divers outils à la disposition du Very Large Telescope au Chili, nous avons suivi des nuages ​​au centre de la galaxie, à la recherche d'objets qui passent près du centre ultramassif.

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Cela nous intéresse car tout objet relativement petit qui passe à proximité d'un objet massif sera déchiqueté, chauffé et commencera à tomber au centre avec accélération. Cela est vrai même pour notre système solaire ennuyeux, où nous avons vu le résultat d'une comète rencontrant une planète massive. En 1994, la comète Shoemaker-Levy a été déchirée par Jupiter et est tombée sur la planète, offrant une excellente vue aux amateurs et aux professionnels de l'astronomie.

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Mais si un objet rencontre un trou noir, ses atomes deviennent si chauds qu'ils se transforment en ions - ils se désintègrent en un noyau chargé positivement et des électrons libres. Et comme les trous noirs, en plus des masses importantes, ont également de forts champs magnétiques, ces particules commenceront à accélérer fortement, ce qui entraînera d'énormes émissions d'énergie.

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Ces phénomènes se produisent partout dans l'Univers - à la fois dans les galaxies proches comme Centauri A et dans les quasars éloignés.

Et le centre de notre galaxie? Aucune des étoiles ne va entrer en collision avec un objet ultra-massif, et les flashs visibles sur les images radiographiques et infrarouges étaient petits et pas impressionnants. Donc, notre trou noir n'est pratiquement pas alimenté.

Mais tout peut changer.

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Le nuage de gaz à grande vitesse, observé pour la première fois en 2002, a déjà accéléré deux fois plus que la vitesse d'origine, et vole maintenant à une vitesse d'environ 2000 km / s (environ 1% de la vitesse de la lumière). Il aura lieu à seulement 3100 rayon de l'horizon des événements à partir du trou noir. La photo montre qu'en 2011 le nuage a déjà commencé à changer de forme et sa température monte à 600 K!

Les scientifiques ont déjà simulé ce à quoi nous devons nous attendre dans les années à venir - et cela doit être vu:



Mais peu importe à quel point cet événement est merveilleux - et d'un point de vue scientifique, il nous donnera beaucoup d'informations sur le centre de notre galaxie et sur les processus dynamiques qui se produisent près des trous noirs - ce n'est pas la catastrophe que la plupart des citoyens impressionnables attendent.

Premièrement, ce nuage ne pèse que plusieurs fois plus que la Terre - ce n'est clairement pas suffisant pour une forte augmentation d'énergie. Deuxièmement, la distance de 3100 rayons de l'horizon des événements n'est pas petite; pour notre trou noir, la distance à laquelle le nuage s'approche sera dix fois plus grande que la distance du Soleil à Pluton. Troisièmement, le gaz qui entrera directement en contact avec le trou noir y parviendra pendant des décennies.

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Tous les trous noirs devraient avoir un disque d'accrétion constitué de matière déchirée par la gravité et concentrée autour d'elle. À cette occasion, nous recevrons également beaucoup d'informations lorsque nous verrons comment un nuage de gaz interagit avec notre trou noir. De plus, nous pourrons capter une certaine quantité de rayons X d'un gaz chaud en accélération, ce qui permettra également de reconstituer nos connaissances sur le centre de la galaxie.

Le plus intéressant commencera en 2018. Rappelez-vous cette animation sur le déplacement autour du centre de la galaxie? Je vais l'apporter à nouveau, faites maintenant attention à l'étoile SO-2.

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En 2018, il passera beaucoup plus près du centre de la galaxie qu'un nuage de gaz, et il devra interagir avec ce nuage et traverser le gaz, qui sera attiré par un trou noir. En ce moment, nous pouvons vérifier à la fois la théorie générale de la relativité et certaines des dispositions de l'astrophysique du gaz interstellaire.

C'est une excellente trouvaille pour la science, et nous serons en mesure d'apprendre beaucoup de choses sur le fonctionnement de notre univers dans des conditions assez extrêmes. Mais pour les amoureux de la fin du monde, c'est un mauvais candidat. Au mieux, ils recevront une petite rafale de rayonnement X, mais la plupart des rayons seront dirigés perpendiculairement au plan de la galaxie, et non dans notre direction.

Source: https://habr.com/ru/post/fr383637/


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