Les physiciens sont actuellement dans un âge d’or de nouvelles connaissances sur les trous noirs Depuis 2015, les chercheurs ont pu obtenir des signaux directement à partir de la fusion de trous noirs à l’aide du laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), tandis que des observatoires comme le Event Horizon Telescope (EHT) ont produit la première image de l’ombre d’un trou noir Cette année n’a pas fait exception, avec une nouvelle récolte de résultats passionnants et uniques élargissant nos horizons de trous noirs Ici, nous jetons un coup d’œil à certaines des découvertes de trous noirs les plus spectaculaires de 2020

Comme pour certifier que cette année a été une grande année pour la recherche sur les trous noirs, la plus grande réalisation scientifique, le prix Nobel, a été remise en octobre à trois physiciens dont les travaux ont élucidé la vie de ces mystérieuses entités cosmiques Roger Penrose, de l’Université d’Oxford à l’UK, a reçu la moitié du prix “pour la découverte que la formation des trous noirs est une prédiction robuste de la théorie générale de la relativité”, tandis qu’Andrea Ghez de l’UCLA et Reinhard Genzel, de l’Université de Bonn et de l’Institut Max Planck de physique extraterrestre en Allemagne, a partagé l’autre moitié “pour la découverte d’un objet compact supermassif au centre de notre galaxie”, selon l’Académie royale des sciences de Suède Ghez n’est que la quatrième femme à recevoir un Nobel de physique, après Marie Curie en 1903, Maria Goeppert-Mayer en 1963 et Donna Strickland en 2018

LIGO et son homologue européen Virgo observent des trous noirs à travers les ondes gravitationnelles, des ondulations gigantesques dans le tissu de l’espace-temps émises lorsque des objets massifs oscillent Les installations ont déjà accumulé un certain nombre de découvertes impressionnantes Mais en mai, la collaboration a annoncé qu’elle avait repéré sa plus grande collision de trous noirs jamais vue, avec l’un 85 fois la masse du soleil et l’autre 66 fois la masse du soleil se brisant ensemble pour former un trou noir 142 fois la masse du soleil. En plus d’établir des records, la découverte a été la première dans la zone dite «interdite» des trous noirs de poids moyen Bien que les astronomes aient vu de petits trous noirs à peu près de la taille de notre soleil et qu’ils sachent que des trous colossaux avec des millions de fois la masse du soleil existent dans les centres des galaxies, personne n’avait auparavant trouvé de preuves de trous noirs dans ce milieu de gamme. La manière exacte dont ils se sont formés reste un mystère que les scientifiques s’efforcent maintenant de démêler

Peu de temps après le Big Bang, l’univers était imprégné de radiations chaudes et turbulentes Dans certaines régions, l’énergie était suffisamment dense pour s’être théoriquement effondrée sur elle-même et former un trou noir Alors que les physiciens ne savent toujours pas si ces entités, connues sous le nom de trous noirs primordiaux (PBH), existent, ils ont récemment réfléchi à ce qui se passerait si elles le faisaient. Plusieurs articles, dont un publié en novembre, ont suggéré que ces trous noirs, dont certains seraient plus petits que ceux formés d’étoiles mourantes, pourraient éventuellement constituer de la matière noire, une substance inconnue qui exerce une influence gravitationnelle dans tout le cosmos. Des expériences sont en cours pour rechercher des PBH dans les années à venir et prouver ou réfuter leur existence

Et si vous preniez les trous noirs incroyablement massifs au centre des galaxies et les portiez à 11? C’est ce que des chercheurs ont proposé dans un article de septembre, discutant de la possibilité de «trous noirs incroyablement grands», ou SLAB. Ces entités pèseraient au moins 1 billion de fois la masse du soleil, 10 fois plus que le plus grand trou noir actuellement connu, une bête avec 66 milliards de masses solaires nommée TON 618 Certains des SLAB auraient pu se former dans l’univers primitif, ce qui en fait une autre classe de trou noir primordial, ce qui signifie que nous pourrions être en mesure de voir leur empreinte sur le fond cosmique des micro-ondes, une lumière résiduelle de l’époque où notre univers n’avait que 380000 ans. D’autres pourraient être repérés en recherchant la façon dont ils déforment la lumière des étoiles lointaines si un SLAB venait entre nous Le concept reste hypothétique pour l’instant mais attire de plus en plus l’attention

En savoir plus: Des trous noirs si grands que nous ne savions pas qu’ils pourraient se former pourraient se cacher dans l’univers

La majorité des duos de trous noirs détectés par les instruments LIGO et Virgo ont à peu près la même masse les uns que les autres Mais en avril, la collaboration a annoncé avoir observé son crash le plus asymétrique à ce jour Les objets, qui se sont brisés environ 24 milliards d’années-lumière, avaient environ huit et 30 fois la masse de notre soleil, respectivement «C’est à peu près égal au rapport entre le remplissage d’un Oreo ordinaire et [celui] d’un Mega Stuf Oreo», écrivait Christopher Berry, un scientifique des ondes gravitationnelles à l’Université Northwestern, dans un article de blog à l’époque. On pensait qu’un événement aussi inattendu était suffisamment rare pour que les installations d’ondes gravitationnelles ne le voient pas après quelques années de suite. La découverte remet en question ces hypothèses et a conduit les chercheurs à envisager la possibilité de fusions hiérarchiques, dans lesquelles un trou noir entre en collision avec un autre, puis le reste qui en résulte continue à fusionner avec un autre trou noir, à titre d’explication.

Lorsqu’un objet massif arrive à une certaine distance d’un trou noir, les forces gravitationnelles extrêmes qui y sont présentes peuvent déchiqueter l’objet en de longs brins de matériau qui se répandent tout autour. Ce processus, connu familièrement sous le nom de spaghettification, a rarement été observé car la plupart des trous noirs sont entourés d’un nuage obscurcissant de gaz et de poussière, les rots d’anciens repas ainsi que le matériel qui a échappé à la consommation. Mais en octobre, des astronomes de l’Observatoire européen austral ont réussi à capturer la spaghettification d’une étoile avec des détails sans précédent en utilisant à la fois le très grand télescope et le télescope de nouvelle technologie. L’événement violent, connu sous le nom d’AT 2019qiz, donnera aux chercheurs un aperçu de ces événements et les aidera à mieux comprendre la gravité dans des environnements extrêmes.

Personne ne veut s’approcher trop près d’un trou noir (voir l’entrée sur la spaghettification) Heureusement, le Pac-Man cosmique vu en mai en orbite avec une paire d’étoiles compagnons connues sous le nom de HR 6819 est à une distance astronomiquement sûre de ses partenaires. Caché à 1000 années-lumière de la Terre dans la constellation sud du Télescopium, le nouveau trou noir est trois fois plus proche que le détenteur du record précédent Les astronomes ne peuvent pas observer directement le trou noir lui-même, mais ont pu déduire sa présence en fonction de la façon dont il influence gravitationnellement les deux autres objets du système, tirant sur leurs orbites. Les observateurs du ciel de l’hémisphère sud peuvent voir les étoiles dans le système HR 6819 par eux-mêmes à l’œil nu en consultant une carte des étoiles et en regardant dans la constellation Télescopium, près de la frontière avec la constellation de Pavo, le paon

Pour qu’un trou noir se forme, la matière et l’énergie doivent s’effondrer en un minuscule point de densité infinie Étant donné que des infinis comme celui-ci devraient être physiquement impossibles, les théoriciens ont longtemps cherché un moyen de contourner un résultat aussi bizarre. Selon la théorie des cordes, qui remplace toutes les particules et toutes les forces par des cordes subatomiques et vibrantes, les trous noirs pourraient en fait s’avérer être quelque chose d’encore plus étrange – une boule de cordes fondamentales en forme de fil floue. En octobre, une étude a montré que si les atomes des étoiles à neutrons, un type de reste stellaire pas assez dense pour former un trou noir, étaient en fait un tas de cordes, alors la compression de ces cordes ensemble ne formerait pas en fait un trou noir mais un boule de feu qui ressemblerait à la boule de fil fondamentale susmentionnée L’idée étrange n’a pas encore été pleinement étoffée, mais est une alternative possible au traitement de l’infini

Selon les physiciens, chaque trou noir devrait être entouré de ce que l’on appelle un horizon des événements – une limite où une fois que vous tombez, vous ne sortez jamaisPourtant, depuis la première hypothèse des trous noirs, les chercheurs se demandent si l’horizon des événements est strictement nécessaire Serait-il possible d’avoir un trou noir sans un, un soi-disant trou noir «nu»? Cela pourrait être dangereux car les lois connues de la physique s’effondrent à l’intérieur de l’horizon des événements d’un trou noir, et un trou noir nu n’offrirait pas la protection de cette barrière. Bien que la plupart des théoriciens pensent que la nudité est interdite pour les trous noirs, un article de novembre suggérait qu’il pourrait y avoir un moyen de vérifier avec certitude L’astuce consiste à rechercher des différences dans les disques d’accrétion, ou les anneaux de gaz et de poussière formés lorsqu’un trou noir se nourrit, qui pourraient indiquer une différence visible entre les trous noirs nus et normaux.

Noël est arrivé tôt cette année pour les scientifiques des trous noirs En octobre, la collaboration supervisant LIGO et son homologue européen Virgo a publié un nouveau catalogue abondant de dizaines de signaux d’ondes gravitationnelles détectés entre avril et septembre 2019. Les 39 événements comprenaient de nombreuses découvertes intrigantes, telles que la fusion massive de trous noirs qui a abouti à un reste avec 142 masses solaires, l’événement extrêmement déséquilibré avec des masses huit et trente fois le soleil et un objet mystérieux qui semblait être soit un petit trou noir. ou une grande étoile à neutrons Les chercheurs ont été ravis des données, qui ont montré que les installations captaient en moyenne un nouveau signal tous les cinq jours, et prévoient de l’utiliser pour mieux comprendre le comportement et la fréquence des fusions de trous noirs.

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Trou noir, Galaxy

Actualités – GB – 10 énormes découvertes de trous noirs à partir de 2020
Titre associé :
10 énormes découvertes de trous noirs de 2020
Où est passé ce trou noir supermassif de la galaxie &?

Source: https://www.livescience.com/best-black-hole-discoveries-2020.html

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