L’Univers est une indian pale-ale

La reproduction sexuée des humains permet le mélange des gènes des deux parents engendrant des humains tous différents les uns des autres. Cette particularité possède deux effets diamétralement opposés.

Le premier effet est d’engendrer de la diversité et empêche, par exemple, une maladie d’éradiquer 100 % de la population. Des individus anormaux permettront presque toujours à notre espèce de survivre. Le second effet est que cette diversité salvatrice tue aussi. Des gens naissent trop anormaux pour survivre ou pour vivre longtemps et normalement.

J’ai été papa d’un enfant né lourdement handicapé, un truc incompréhensible produit par cette reproduction sexuée et les aléas quantiques. Aujourd’hui, mon fils est décédé des suites de ses anomalies. Je n’en ai jamais voulu à la Nature d’avoir fait son travail en devenant un peu trop créative lorsque est venu le temps de façonner mon gars. Ça survient et on doit agir en conséquence. On rêve soi-même d’être né anormal pour être muni d’un troisième bras, mais comme tout le monde, on prend ce que la Nature nous a donné et on fait au mieux.

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J’écris ce billet aujourd’hui parce que c’était la fête des Pères ce dimanche et que les souvenirs sont toujours plus concrets durant ces occasions.

Si vous êtes vous-même aux prises avec une anomalie ou si vous vivez à proximité d’une personne possédant des différences peu enviables, j’aimerais simplement dire que le bonheur reste toujours possible. Le bonheur n’est pas tributaire de la normalité ou de la simplicité de nos vies, il est tributaire de nos sentiments face à ces différences qui ornent notre quotidien un peu ou très différemment.

À la question du «pourquoi», «pourquoi ça m’arrive», je me suis répondu que c’était pour me rendre meilleur et me permettre d’atténuer mes travers. À la question «à quoi ça sert», du but qu’avait l’Univers de créer cette petite personne si différente, je me suis répondu que, comme nous, l’Univers devait expérimenter s’il n’est pas en possession d’un excellent professeur ou s’il a de la difficulté à prévoir les résultats finaux avant de mettre ses idées en pratique.

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J’en suis donc arrivé à la conclusion que l’Univers est jeune et laissé à lui-même, sans surveillance et sans éducateur pour le guider. Ce n’est pas qu’il soit mal intentionné, un garnement ou même une peste, mais il n’a rien appris d’autre que la méthode essais-erreurs.

Confucius disait qu’il existe trois moyens d’apprendre. En réfléchissant, et en étant probablement guidé en ce sens, c’est le moyen le plus noble. En imitant, c’est le moyen le plus simple, le plus rapide, le plus efficace. En expérimentant, c’est le moyen le plus amer.

Le principal intérêt de l’amertume est qu’elle met en valeur les autres goûts. Autant dire que c’est le principe du coup de marteau sur les doigts. Lorsque ça nous arrive, on peut rager ou être content que les neuf autres doigts soient saufs.

Si la pensée de Confucius s’avère exacte, alors l’Univers goûte la roquette ou l’indian pale-ale, selon le choix de se préoccuper de sa santé physique ou de son moral.

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Galaxies satellites de la Voie lactée

Peu de gens savent que la Voie lactée a des galaxies qui lui tournent autour. Certains connaissent les deux nuages de Magellan, le grand et le petit. Encore moins nombreux sont ceux qui connaissent la galaxie du Sagittaire. Alors je ne chercherai pas ceux qui savent qu’à ce jour, on a recensé une nuée de 55 galaxies se pavanant autour de notre jolie Galaxie afin d’avoir l’honneur un jour… de se faire bouffer par elle.

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Ne soyez pas triste, la Voie lactée est devenue aussi vaste et belle grâce à ce mécanisme d’accrétion. Il en fut toujours ainsi et un jour on fera de même avec elle. Quoique ce sera une union plutôt qu’un repas puisque nous fusionnerons avec notre voisine, la galaxie d’Andromède, la seule galaxie primaire autre que notre Voie lactée à être visible à l’œil nu malgré les 2,55 millions d’années-lumière qui nous en sépare.

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Pour certaines des galaxies satellites, elles constituent probablement les restes d’un festin passé alors qu’autrefois, on les croyait primordiales, c’est-à-dire les premiers regroupements d’étoiles de notre Univers. On peut croire en la possibilité des deux types, des mariées et de vieilles louves solitaires capturées puis maintenues prisonnières par la force gravitationnelle de notre grande Galaxie.

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Flûte, alors !

Le seul instrument de musique naturel à produire un son presque pur est la flûte. La flûte n’a pratiquement pas de timbre puisque le timbre est une série de fréquences formant l’apparence musicale différente à chaque instrument. Puisque la flûte (bien jouée) génère globalement une seule fréquence (par note), son aspect auditif est le plus simple qui soit.

Donc, on aime cette simplicité ou on ne l’aime pas. Pour ma part, j’aime. J’ai joué de la flûte durant plusieurs années. Les enfants s’endorment facilement au son de la flûte. Ça les apaise et les rassérène tout à la fois. Les enfants dorment bien avec des bruits plaisants dans les oreilles. On va les voir, on leur caresse la tête, on les embrasse. Ils se sentent bien, en sécurité, aimés et toujours proches de nous.

La flûte est l’instrument portatif par excellence, uniquement surpassée par l’harmonica. Mais un harmonica chromatique, c’est compliqué à jouer à comparer à un harmonica diatonique ordinaire, tandis qu’une flûte traversière, c’est chromatique.

Je me spécialisais à accompagner des gratteux de guitare, des pianistes qui jouaient du populaire. Un guitariste peut utiliser un capot pour simplifier son jeu. Pas à la flûte où je devais jouer dans toutes les octaves. J’ai suivi des cours durant quelques années, mais je jouais surtout par oreille.

Jouer m’a permis de comprendre plein de subtilités et je n’ai plus jamais écouté de la musique de la même façon par la suite.

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Tentez de faire apprendre la musique à vos enfants. C’est un langage universel compris dans tous les pays et qui n’a aucune barrière générationnelle stricte autre que l’ouverture d’esprit. Ça leur apprendra également la persévérance et la modestie.

Essayez vous-même, il n’y a pas d’âge limite pour apprendre, seulement des pièces que vous ne parviendrez jamais à interpréter. Restez modeste et vous vous amuserez. Heureusement, il y a les slows. Puisque ça se joue lentement, vous les maitriserez rapidement et ça fait craquer tout le monde ! Plaisirs et succès assurés. Pour la suite, ça vous appartient.

Dualité

Nous, les humains, sommes très attachés au concept de la dualité, le bien et le mal étant l’archétype de nos dualités. Cependant, ces deux antipodes sont des pôles et rien ne se trouve totalement à l’un ou à l’autre de ces extrêmes. La dualité accepte en fait une infinité de positions entre ces deux limites, comme il existe une infinité de fractions entre zéro et un.

La Nature physique adore également la dualité et celle qui a permis de comprendre une foule de mystères est la réconciliation de deux thèses sur la lumière, celle de Christian Huygens et celle d’Isaac Newton qui ont donné la théorie de la dualité onde-corpuscule de la lumière, deux thèses se contredisant l’une l’autre et qui pourtant sont toutes les deux vraies.

Une belle métaphore pour comprendre qu’une telle aberration puisse quand même exister est la vision de l’ombre d’un cylindre projeté, non pas sur un seul écran, mais sur deux écrans perpendiculaires alors que le cylindre est également éclairé par deux sources perpendiculaires.

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Sur le premier écran, apparait un cercle et sur le deuxième se voit un rectangle, deux objets géométriques que tout oppose, et pourtant si l’on se donne la peine de regarder «autrement», on voit et on comprend les deux ombres projetées sur les écrans et la réalité de l’objet unique qui les crée.

Lorsque nous sommes confrontés à une dualité dans nos vies, nous avons tendance à regarder et à considérer seulement une ombre sur les deux, reléguant la seconde au rang d’importune. Pourtant la vie nous montre la vraie façon d’aborder le problème. Nous ne verrons jamais ni ne comprendrons la réalité si nous persistons à ne regarder que des ombres et à les trier par des jugements de valeur alors que l’explication précise de nos questionnements se trouve tout près de nous, mais certainement pas sur la vision de l’un ou l’autre, ni même des deux écrans pris séparément, mais en synthèse, en une unique entité plus complexe et plus belle que ses seules représentations éthérées.

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Ariane 6, histoire d’un flop annoncée ?

Le consortium européen Arianespace vient d’approuver la finalisation de la fusée Ariane 6 pour une mise en service en 2020 avec un premier vol prévu le 16 juillet de la même année. En étude depuis 2009, puis en phase architecturale depuis 2012 jusqu’à sa version approuvée en décembre 2014, il aura fallu tout ce temps pour accoucher de ce qui sera probablement, à mon avis, un fiasco financier.

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Illustration d’une fusée Ariane 6 en vol

Deux facteurs principaux influencent les carnets de commandes: le coût et la fiabilité des lancements. Ariane 5, vous aurez compris que c’est la version précédente et celle actuellement en usage, a été développée dans des années où l’Europe pensait imiter les Américains avec une navette nommée Hermes. Ce projet n’a jamais vu le jour. Ainsi, la fusée Ariane 5 exige des charges payantes lourdes pour des coûts de lancement acceptables. Sa bonne fiabilité est un critère important de sa réussite actuelle.

Cependant, le paradoxe est que plus les satellites s’alourdissent, moins Ariane 5 devient intéressante face à la concurrence. Elle est capable de mettre 10 tonnes en orbite géostationnaire, mais les satellites actuels frisent les 5 tonnes sur la balance. Il devient alors très difficile de trouver un deuxième satellite au poids complémentaire dans la même fenêtre de lancement. Donc, plutôt que de partager les coûts de lancement, un seul opérateur de satellite doit seul les assumer et ce scénario ne fait qu’augmenter en fréquence.

Durée 1min06 : Décollage d’une fusée Ariane 5

Ariane 6 est censée régler ce problème en assurant un coût de lancement équivalent à ceux d’Ariane 5 lorsque celle-ci est munie de 2 satellites géostationnaires pour une charge maximale de 6 tonnes.

Oubliez les premiers étages réutilisables dans son design, sa seule véritable particularité sera peut-être une quelconque polyvalence de configuration, mais encore là, celle-ci ne me convainc pas du tout.

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Retout sur Terre et atterrissage quasi simultané des deux boosters latéraux de la fusée Falcon Heavy, concurrente d’Ariane.

 

Elle est, selon moi, pensée et conçue dans un autre siècle et la concurrence lui fera savoir assez rapidement. Bien entendu, si elle garde la bonne réputation de fiabilité de sa sœur, elle accaparera un certain pourcentage des lancements, mais elle ne fera pas un tabac. Puisque cette fiabilité est reconnue seulement après un bon nombre de lancements sans pépins aucuns, elle végètera durant ses premières années d’existence au bas du tableau des lanceurs.

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Durant ce temps, la concurrence continuera de s’améliorer et de confirmer des coûts toujours plus intéressants pour ceux dont l’idée farfelue fut de prendre l’idée d’une navette, sa réutilisation, et de la transposer dans une technologie moins fragile et mieux maitrisée, celle des fusées.

Bien sûr, la concurrence peut subir des difficultés techniques et financières qui permettraient à Ariane 6 de devenir un lanceur plus apprécié, mais quand on axe son succès sur les déboires de ses concurrents, la déconvenue est à nos portes.

Quelques questions-réponses sur la photographie d’un trou noir

Cet article fait suite à ceux de ces trois derniers jours. 2018-06-112018-06-122018-06-13

Voici une série de questions et de réponses qui pourront vous aider à mieux comprendre le résultat attendu avant la fin 2018 de la première photographie d’un trou noir.

Q — Combien de temps a duré la prise de photographie d’un trou noir en avril 2017?
R — Une semaine

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Q — Quel trou noir a été photographié?
R — La source radio ponctuelle désignée sous le nom de Sagittaire A*. Cette source émet des ondes radio et a été associée au trou noir supermassif résidant au cœur de notre Galaxie. Le trou noir n’émet évidemment pas directement ces ondes. Elles sont un effet sur son environnement lorsqu’il perturbe des nuages de gaz se trouvant dans ses parages.

Q — Est-il photographié en lumière visible?
R — Non. Entre le centre galactique et nous, il y a des poussières et des étoiles en quantités tellement grandes qu’il est absolument impossible de voir un objet en arrière-plan en utilisant les ondes visibles. Le télescope virtuel EHT utilise deux couvertures d’ondes électromagnétiques. Les principales fréquences détectées sont les ondes radio millimétriques et submillimétriques (bandes de fréquences de nos postes de télé et radio commerciales) provenant de ce point de l’espace. La seconde couverture se fait en ultraviolet. Les photons détectés seront ensuite transposés dans des couleurs qu’on peut voir afin de nous montrer un résultat visible pour nos yeux.

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Q — À quoi risque de ressembler la photographie?
R — Au risque de vous décevoir, le résultat risque visuellement d’être très peu ressemblant aux belles images dont je vous abreuve depuis les derniers articles sur le sujet. Comme je le spécifiais dans le précédent article, ces images sont des résultats d’artistes ou de simulations numériques et elles font abstraction de tous les «
défauts» causés par des centaines de causes dont plusieurs seront présents dans les images finales. Les astronomes tenteront d’en éliminer le plus possible, mais elles ne seront certainement pas à la hauteur des attentes des amateurs peu ou mal informés des difficultés.

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Q — Alors à quoi servira cette photo?
R — Elle sert surtout à valider un protocole de travail très élaboré visant à créer un interféromètre supergéant. Elle sert aussi à améliorer nos connaissances en traitement informatique interférométrique. Elle deviendra également une première «
preuve tangible» plus ou moins convaincante de l’existence réelle des trous noirs qui n’ont été jusqu’à présent que calculés à partir d’une théorie qu’on sait bancale lorsqu’elle flirte avec les infinis.

Q — Comment pourra-t-on améliorer ce résultat dans l’avenir?
R — On pense à un interféromètre mixte utilisant des télescopes spatiaux et terrestres, ce qui agrandirait de beaucoup la résolution du télescope virtuel.

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Q — Sur certaines photos de synthèse, on voit des trous noirs comme une tache alors que d’autres le montrent avec toutes sortes d’effets lumineux aux alentours. Lesquelles de ces simulations se rapprochent de la réalité?
R — Un trou noir stable qui n’a aucune rotation ferait apparaitre une tache ronde noire qui est l’horizon des événements du trou noir. Il sera entouré d’un halo lumineux occasionné par les étoiles en arrière-plan dont les rayons lumineux sont déviés et concentrés aux environs immédiats de cet horizon. Mais un trou noir qui ne tourne pas du tout n’existe probablement pas. Sa rotation apporte des changements à la structure géométrique de l’espace proche du trou noir. Imaginez que vous pincez une maille d’un tricot et que vous tourniez le poignet. Une partie du tricot se déformera autour de la maille pincée et tordue. L’espace autour d’un trou noir fait de même et dans les 3 dimensions. Ce changement à la structure géométrique de l’espace autour du trou noir dévie les rayons lumineux environnants et créera différents effets visuels. Toutefois, selon l’angle avec lequel nous verrons le trou noir, l’angle par rapport à son plan de rotation, le résultat visuel variera beaucoup.

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Q — Comment les astronomes peuvent-ils être certains de la présence d’un trou noir au centre de la Voie lactée ? Et comment ont-ils calculé sa masse et ses dimensions ?

R — Puisqu’il n’a jamais été détecté, on pourrait se demander comment les astronomes savent qu’un trou noir galactique supermassif se cache au cœur de notre Galaxie. Ils ont suivi à la trace durant une dizaine d’années certaines étoiles très proches du centre galactique et ils ont remarqué qu’elles bougeaient. Ils ont tracé leur orbite et trouvé qu’elles tournaient toutes autour d’un point absent sur les photos (voir résultat ci-haut). Selon les lois de la mécanique céleste, il est possible de mesurer la masse de ce point central en fonction des orbites et des masses des étoiles révolutionnant autour. Ils ont donc mesuré une masse d’environ 4 millions de masses solaires. Puisque le volume dans lequel cette masse est concentrée est beaucoup trop petit pour correspondre à un groupe important d’étoiles supergéantes, il ne reste plus que des trous noirs puisque même des étoiles à neutrons seraient obligées de s’agglutiner en se transformant là encore en trou noir.

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Q — C’est bien Einstein qui a prédit l’existence des trous noirs?
R — Faux. Malgré l’insistance dérangeante de plusieurs sites scientifiques à lui attribuer cette prédiction, elle est l’œuvre de Karl Schwarzschild qui fut le premier à calculer une singularité (trou noir) dans les équations d’Einstein en 1916. Einstein lui-même pensait que la Nature avait prévu des mécanismes qui empêchaient ces singularités de survenir. Donc, non seulement Einstein ne les a jamais prédits, mais il n’y croyait tout simplement pas. Même si Einstein a inventé l’outil mathématique, le marteau en quelque sorte, il n’est pas l’auteur de toutes les œuvres créées à partir de celui-ci.

N’hésitez pas à poser vos questions sous forme de commentaire.

Verra-t-on un trou noir en 2018 ? (3)

J’ai entendu votre question et je vous réponds d’entrée de jeu, la réponse est non! Il n’existe aucune photo de l’horizon d’un trou noir nulle part sur Terre. Toutes sont des illustrations d’artiste ou des dessins créés par ordinateur à partir des formules mathématiques tirées de la théorie de la relativité générale d’Einstein. Par contre, ça pourrait changer dès cette année.

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Poursuivons maintenant notre aventure entreprise avant-hier et hier en présentant quelques concepts astronomiques. Si on veut obtenir une photo d’un horizon d’un trou noir, il faut quand même comprendre comment on pourrait y arriver. Vous verrez qu’il ne suffit pas de relier un iPhone à un télescope.

Tout d’abord, différencions deux concepts des instruments d’optique, leur sensibilité et leur résolution.

La sensibilité dépend dans un premier temps de la qualité du détecteur à transformer les photons en signal électrique. Attachez une patate à un télescope, vous n’obtiendrez pas la photo d’un champ de patate. Ensuite, il y a le nombre de photons qui seront amenés au détecteur. Cette quantité dépend de la taille du télescope, ce qu’on appelle la surface collectrice du miroir principal. Enfin, pour augmenter le nombre de photons, le télescope visera le même point du ciel le plus longtemps possible.

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La résolution définit la capacité de l’instrument à différencier deux éléments l’un de l’autre. Elle dépend du nombre de pixels du détecteur, de la fréquence à détecter et aussi de la parallaxe.

La parallaxe est l’angle maximal formé par deux points de la surface collectrice. Plus le diamètre du télescope est grand, plus l’angle sera important et plus son pouvoir de résolution sera important. Un grand miroir aura donc deux avantages. Il collectera plus de photons et il aura un pouvoir de résolution plus important.

Toutefois, aucun télescope terrestre ou spatial n’a la résolution nécessaire pour voir les détails des effets optiques occasionnés par les trous noirs connus, même ceux du petit monstre supermassif caché au centre de notre Galaxie. Peut-on attendre la mise en service en 2025 du télescope E-ELT de 39 mètres de diamètre, mais là encore, sa résolution serait beaucoup trop faible.

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Qu’à cela ne tienne! Les astronomes sont des petits futés et ils ont pris la définition de la résolution d’un instrument optique au pied de la lettre. S’il faut augmenter la parallaxe pour améliorer le pouvoir de résolution, il suffit de prendre deux télescopes au lieu d’un seul et de leur faire regarder le même objet en même temps afin de créer un télescope virtuel de meilleure résolution.

Différentes solutions ont été mises de l’avant, dont certaines plus simples, d’autres plus complexes. La plus simple est le concept des jumelles, c’est le cas du BLT (Binary Large Telescope).   

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Pour des télescopes indépendants, il faut trouver le moyen de traiter les signaux reçus par les deux engins pour les faire correspondre exactement dans le temps. On parle alors d’interférométrie. Une fois encore, deux solutions existent. Les interféromètres couplés localement, comme le VLT. Possédant 4 gros et 4 petits télescopes, il est possible de simuler un télescope de 200 mètres de diamètre.

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Mais encore là, c’est beaucoup trop peu pour espérer voir l’horizon d’un trou noir. Ça prendrait un télescope au moins des dimensions… de… de… la Terre. Et c’est là qu’ils ont créé le EHT (Event Horizon Telescope). Ce n’est pas un nouveau télescope, mais un protocole d’utilisation d’un réseau de neuf télescopes existants répartis un peu partout sur la planète, y compris au Groenland et en Antarctique. Son diamètre virtuel définissant sa capacité de résolution est de près de 15000 km.

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Une première session photo s’est déroulée en avril 2017 et les résultats sont à l’étape du traitement qui pourrait se terminer d’ici la fin de l’année 2018. Ce sont des pétaoctets de données à traiter avec des difficultés énormes, d’où le délai entre la prise photo et le résultat final.

Demain, quelques questions – réponses sur le sujet.

Verra-t-on un trou noir en 2018 ? (2)

Cet article fait suite à celui d’hier.

En résumé, un trou noir, c’est un point de l’espace infiniment petit et dans lequel la matière entassée dedans est devenue infiniment dense. Alors pour voir un point infiniment petit… noir… et très éloigné, on peut se demander si les astronomes ne sont pas tombés sur la tête !

Je vais donc introduire un autre concept qu’il faut connaitre provenant de cet hirsute personnage, mais un peu plus génial que moi, Albert Einstein. Il y a 103 ans, sa théorie de la relativité générale nous apprenait que l’espace-temps se déforme lorsqu’il y a de la matière. Et plus cette matière est dense, plus l’espace se déforme.

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L’image classique est celle du trampoline avec une boule de quilles au centre. Remplacez la boule de quilles par une boule d’or, puis par une boule d’uranium, plus la matière est massive, plus le trampoline s’enfonce autour de l’objet. Placez-y maintenant un trou noir, le trampoline se déforme tellement que sa trame devient un puits sans fond. Ainsi, autour d’un trou noir, la trame d’espace-temps se creuse à l’infini.

 

Ce puits attire donc les objets environnants, mais également tout ce qui s’en approche trop, lumière incluse. Ce n’est pas le trou noir qui attire la lumière, c’est l’espace qui a pris la forme d’un entonnoir. La lumière ne fait que suivre la géométrie de cet espace qui plonge sans fin. On dit qu’elle suit la géodésique de l’espace-temps.

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Si la lumière passe trop près, sa géodésique va l’amener inexorablement dans le puits. Si la lumière passe plus loin, l’espace-temps n’est pas suffisant déformé pour que la géodésique l’amène dans le puits. On comprend donc qu’il y a une limite entre le « juste un peu trop près, je tombe » et le « juste assez loin, je m’en sors ».

Sous cette limite, la lumière est piégée par le puits spatiotemporel. Au-delà, elle parvient à poursuivre sa trajectoire. Puisque le puits gravitationnel est tridimensionnel (sa déformation se crée dans les 3 dimensions d’espace), la limite est également tridimensionnelle. Elle prend donc l’apparence d’une sphère. Et puisque toute lumière passant sous cette limite est irrémédiablement piégée dans le puits, cette sphère ne peut émettre aucune lumière. Elle est donc parfaitement noire. On a l’impression que le trou noir a une bonne dimension puisqu’on voit une grosse sphère noire. Cependant, le trou noir reste un point infinitésimalement petit. La sphère noire autour du trou noir est simplement un effet créé par le trou noir, ce n’est pas le trou noir. Cet effet visuel ne contient rien, ni matière, ni lumière, sauf en son point central infiniment petit. Cependant, on a l’impression de voir le trou noir.

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La surface de cette sphère parfaitement noire se nomme l’horizon des événements du trou noir. Plus le trou noir sera massif, plus cet horizon gonflera, puisque l’espace déformé s’agrandit de plus en plus. On a l’impression de voir le trou noir grossir. C’est toujours l’horizon des événements qui grossit, pas le trou noir qui reste toujours, peu importe la masse engloutie, un point infiniment petit.

Donc, mon titre est un peu racoleur puisqu’on ne peut voir que l’horizon des événements d’un trou noir, pas le trou noir comme tel.

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Toutefois, les astronomes eux-mêmes parlent de voir un trou noir. Vous pourrez donc corriger leur abus de langage la prochaine fois que vous croiserez un astronome au supermarché. « Tut, tut, tut ! horizon des événements mon ti-noir ! Tu ne me passeras pas un horizon pour un trou ! »

Bon, maintenant on sait qu’on peut admirer l’effet d’un trou noir sur l’espace qui l’entoure, ça ressemble à une sphère toute noire, ça s’appelle un horizon des événements, ça peut donc s’observer.

Demain, on verra comment s’y prendre pour voir des horizons des événements qui sont passablement petits. Et les trous noirs supermassifs alors ? On aurait probablement plus de chance avec ceux-là.

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Verra-t-on un trou noir en 2018 ? (1)

Est-ce que nous pourrons voir un trou noir très bientôt ?

Évidemment, la question aurait de quoi faire rire. Puisque le fond du cosmos est noir, regarder un trou noir sur un fond noir, c’est comme observer un corbeau dans un placard. Pourtant, il est possible de voir ce à quoi un trou noir ressemble en regardant ses effets sur son environnement.

Afin de répondre à la question initiale, j’aurai besoin d’expliquer succinctement différents concepts que je distribuerai dans des articles distincts.

Le premier article sera donc consacré à rappeler comment se forme un trou noir afin de comprendre sa nature.

Une étoile est un délicat équilibre entre deux forces antagonistes. Tout d’abord, une étoile, c’est une bombe nucléaire. La pression engendrée par la fusion nucléaire tend donc à disperser les constituants de l’étoile comme le fait n’importe quelle bombe nucléaire. Toutefois, puisqu’une étoile est aussi un agrégat important de matière, la gravitation retient la matière éjectable en la concentrant au centre de l’astre, ce qui maintient l’étoile en une sphère plutôt stable.

Une étoile est donc une sorte de balance à ressort qui retient le poids déposé sur son plateau en le repoussant jusqu’à un équilibre entre les deux.

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Formation d’une étoile à neutrons

Cependant, le carburant nucléaire venant en fin de compte à manquer — et cela arrive d’autant plus rapidement que l’étoile est obèse — la pression des explosions nucléaires ne suffit plus à contrebalancer la force gravitationnelle qui comprime l’étoile. De ce combat singulier perdu d’avance, l’étoile finira par imploser sous son propre poids. Si elle possède suffisamment de matière, l’implosion réussira à vaincre les autres forces répulsives possibles dans la matière. Les électrons deviendront incapables de se repousser mutuellement (principe d’exclusion de Pauli) et finiront par s’écraser sur les noyaux des atomes. Ce faisant, les électrons fusionneront avec les protons du noyau pour former des neutrons. On obtient ainsi une étoile d’une densité extrême dont son cœur est entièrement composé de neutrons. Tous ces neutrons sont comprimés dans une sphère de 20 à 40 km de diamètre pour l’équivalent en poids d’une étoile de 1,4 à 3,2 fois la masse de notre Soleil. C’est dire comment la densité de la matière est importante ! Mais une étoile à neutrons n’est pas encore un trou noir.

Trop de matière pour résister

Si l’étoile à neutrons possède une masse supérieure à 3,2 fois celle de notre Soleil, ces particules neutres formant une espèce de noyau atomique géant seront elles aussi incapables de résister à la force gravitationnelle. Les quarks composant les neutrons atteindront leur limite de résistance et flancheront à leur tour.

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Formation d’un trou noir stellaire

À cette étape, il n’existe plus aucun autre mécanisme pouvant résister à la force gravitationnelle. La matière atteint alors sa limite d’existence et s’écrase en se concentrant un point infiniment petit. Le résultat est une singularité des équations de la relativité générale d’Einstein. Un point infiniment petit concentrant une masse de densité infiniment grande. Un trou noir est né.

Ouais, la physique n’aime pas trop les infinis et ces deux infinis du trou noir signifient qu’on a un « trou » dans notre théorie. Un trou noir de connaissances liées aux trous noirs qu’on ne parvient pas à éclaircir. Ironique, n’est-ce pas ? Cette formation des trous noirs se rapporte aux trous noirs d’origine stellaire, c’est-à-dire qu’une étoile est à l’origine du trou noir. Il atteint des masses maximales aux alentours de 14 fois celle de notre Soleil.

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Trou noir galactique (supermassif)

Il existe aussi des trous noirs galactiques. Ce sont des trous noirs tapis au cœur de la plupart des galaxies. Leur origine est controversée, mais il est certain qu’ils ont cru en avalant de la matière environnante et par coalescence avec d’autres trous noirs. Le record est détenu par le trou noir supermassif de la galaxie NGC 4889 qui aurait un petit 21 milliards de fois la masse de notre soleil !

La Voie lactée, notre Galaxie, cache également un trou noir supermassif en son sein. Il deviendra important pour la suite de cet article. Toutefois, sa dimension reste modeste. Il a la taille plutôt fine à comparer à bien d’autres trous noirs en ne pesant que 4 millions de fois la masse de notre Soleil !

Dans le prochain article, j’expliquerai simplement ce qu’on appelle l’horizon des événements d’un trou noir. Cette notion est essentielle pour comprendre comment on peut observer un trou noir.

Je vous donne rendez-vous demain pour la suite de ce passionnant feuilleton et vous encourage entretemps à poser vos questions sous forme de commentaire.

À bientôt.

Faire une différence

Hier, avez-vous fait une différence constructive dans la vie d’une ou de plusieurs personnes ?

Si vous êtes parent d’un ou de quelques enfants mineurs, vous avez la possibilité quotidienne de faire une différence importante dans leur vie. Si vous travaillez à l’extérieur, vous avez des collègues, vous avez la possibilité quotidienne de faire une différence dans la vie d’une personne de votre entourage. Si vous écrivez régulièrement sur votre blogue, vous avez également cette possibilité.

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Il s’avère difficile de quantifier le poids de nos écrits. Je me sens obligé ici de mettre un peu de côté les blogueurs qui relayent de l’information sans analyse, sans enrichissement, sans opinion. L’auteur initial des textes qui sont retransmis quasiment intégralement a une influence sur des gens qui les ont reçus grâce à plusieurs courroies de transmission différentes, mais la courroie ne produit rien de neuf. Ce n’est pas elle qui fait la différence malgré d’autres vertus qu’on peut lui trouver, dont celle d’être un bon diffuseur. Un diffuseur qui ne possède pas de matière à diffuser ne peut que se gratter la tête et d’autres parties de son anatomie. En relisant l’exergue de ce texte, vous comprendrez pourquoi il contient la particularité « constructive » qui doit être interprétée dans ses deux modes.

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Faire la différence en montrant l’exemple est une bonne façon. Tout le monde n’est pas un adepte des mots. Tenter de comprendre ses propres paroles avant de les faire avaler à d’autres est aussi une bonne façon de faire la différence en évitant de proférer des âneries. On peut donc faire une différence en ne faisant rien plutôt qu’en énonçant des stupidités, mais elle ne sera pas vraiment constructive, elle sera juste non destructive.

Pour faire une différence constructive, il faut réfléchir à ce qu’on fait et à ce qu’on dit. Mais qui prend le temps de réfléchir par les temps qui courent ? Pas les gens qui courent. Pour réfléchir, il faut s’arrêter, observer, accumuler, comparer, analyser et synthétiser l’information qui nous provient de partout. Cet exercice prend du temps et du temps d’accalmie.

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Prenez le temps, du temps pour revisiter votre journée qui se termine ou qui s’est terminée la veille. Demandez-vous pour qui et comment vous auriez pu faire une différence constructive. Si vous avez raté votre chance, pas grave, il y a plein d’autres journées remplies d’autres occasions à venir. Vous aurez amplement la possibilité de faire une différence positive dans l’existence d’une autre personne. Mais si vous ne prenez pas le temps de comprendre comment vous auriez pu y arriver, ne vous attendez pas à faire une vraie différence lorsque l’occasion se représentera.

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Je décrète donc que les vidéos de chats distribuées à tous vos abonnés ne constituent pas un geste constructif dans la journée de quelqu’un. Trouvez mieux que ça, je vous en prie !