galaxie – Mathis A. LeCorbot

L’âge des civilisations extraterrestres

Publié 2021-01-23 Par Mathis LeCorbot dans galaxie, LeCorbot, Mathématiques, Planète Terre, Société, système solaire, Vie extraterrestre

Vous pourriez croire que ce n’est que spéculations et pourtant, nous pouvons utiliser les mathématiques pour répondre à cette question potentiellement critique pour notre survie à long terme.

Tout d’abord, un élément essentiel consiste à connaitre l’âge de la Terre par rapport à celui de la Voie lactée. De fait, si la Terre a presque l’âge de son hôte, il est très peu probable que d’autres civilisations soient plus âgées que nous. En revanche, si la Terre était née très tardivement, nous risquerions d’être les benjamins entourés d’ainés.

4,5 milliards d’années pour la Terre et 13,5 milliards d’années pour la Voie lactée, notre planète a tout juste le tiers de l’âge de sa Galaxie. Cette fraction s’avèrera essentielle pour la suite du calcul.

Nous avons constaté que le nombre de civilisations sur Terre par rapport à leur espérance de vie, qu’elles furent grecque, sumérienne, romaine, égyptienne, soviétique, maya, aztèque, etc., suivait une courbe décroissante exponentielle. Très peu ont survécu longtemps et un grand nombre ont rapidement disparu. Voici à quoi ressemble cette fameuse courbe montrant l’âge en fonction du nombre de civilisations. L’âge maximal de 100% correspond à l’âge de la Galaxie. Ainsi, la plus vieille civilisation possible n’existerait plus (ou n’aurait jamais existé).

Si l’on place un point au tiers de sa hauteur, (33 %) celui-ci projeté sur l’axe horizontal le coupe à environ 12. En considérant la valeur 50 comme étant le point significatif le plus élevé et en ramenant cette valeur à 100 %, 12 vaut donc 24 %. En première approximation, considérons donc qu’à cause de l’âge de la Terre par rapport à celui de sa Galaxie, un quart des civilisations sont plus vieilles que nous tandis que les trois quarts sont plus jeunes.

Ainsi, nous n’aurions probablement rien à craindre des civilisations plus jeunes qui seraient technologiquement moins avancées que nous. Reste la civilisation plus âgée, certainement capable de nous anéantir assez facilement. En revanche, son âge lui a-t-il conféré plus de sagesse ?

Cet exercice mathématique répond, du moins partiellement, au paradoxe de Fermi. La plupart des vieilles civilisations ont eu le temps de s’éteindre, probablement à cause du principe du grand filtre évoqué dans l’article précédent. Et puisqu’elles se raréfient de plus en plus, il en resterait très peu dans notre environnement galactique immédiat pour nous porter atteinte ou seulement nous signaler leur existence.

Le Grand filtre

Publié 2021-01-17 Par Mathis LeCorbot dans Avenir, environnement, Fin du monde, galaxie, LeCorbot, Philosophie, Planète Terre, Science, Société, univers, Vie extraterrestre

J’ai abordé à quelques reprises le sujet du paradoxe de Fermi. Ce physicien se demandait où étaient tous les extraterrestres si des multitudes de mondes existaient dans l’Univers. Puisque celui-ci est vieux de 13,77 milliards d’années et que la Terre n’en a que 4,5 milliards, des hordes d’étrangers techniquement plus avancés que nous auraient déjà dû débarquer sur notre planète. Or, on n’en voit pas, du moins pas de manière évidente et officielle.

Des centaines de raisons ont déjà été invoquées pour expliquer leur absence, ou du moins leur invisibilité. Parmi celles-ci, l’une d’elles a particulièrement attiré mon attention. Il s’agit du Grand filtre.

Si cette théorie est juste, eh bien ! on est mal barrés. Elle expliquerait l’absence d’E.T. par le fait que toute civilisation technologiquement avancée finit inexorablement par se détruire à l’aide de ses propres inventions ou des conséquences de sa croissance et de son développement.

Le filtre agirait tôt ou tard et, dans la majorité des cas, il surviendrait avant d’acquérir les moyens de peupler d’autres lieux dans la Galaxie. L’humanité a frôlé l’extinction lors de la guerre froide à cause de l’arme atomique et cette menace n’est pas encore entièrement révolue. Il pourrait également s’agir d’une catastrophe naturelle. Ça pourrait être une arme biologique ou tout simplement d’un virus naturel virulent issu de la dégradation de l’environnement, de la surpopulation et des modes de vie irrespectueux de la Nature. Ça ne vous sonne pas quelques cloches ?

Si toutes les populations extraterrestres disparaissent avant de coloniser à grande échelle d’autres systèmes planétaires, leur existence restera à jamais une simple hypothèse. Le Grand filtre agirait rapidement après l’élévation d’une civilisation au rang de peuple technologique puisqu’il regrouperait des centaines de causes létales plausibles, toutes capables de l’anéantir. Tant de dangers et si peu de sagesse acquise pour tous les affronter feraient en sorte de réduire à néant les chances qu’une civilisation puisse évoluer vers une espèce capable de visiter et coloniser la Galaxie.

Puisque les lois de la physique et de la chimie sont semblables, peu importe le lieu où les espèces vivantes évoluent, on peut parier que les civilisations extraterrestres font face aux mêmes contraintes que nous-mêmes et qu’elles progressent de manière à peu près équivalente. L’inverse est également vrai. Si, inexorablement, les peuples des étoiles se détruisent, probablement le même fâcheux destin nous attend.

Alors, priez pour observer une panoplie de peuples extraterrestres débarquer sur Terre dans les plus brefs délais, la théorie du Grand filtre sera ainsi mise à mal, nous permettant peut-être d’espérer avoir un avenir autre que celui de sombrer dans l’oubli ou l’ignorance universelle d’avoir un jour vécu, évolué, inventé et d’être passé à un cheveu de visiter les étoiles.

L’image du trou noir

Publié 2019-04-21 Par Mathis LeCorbot dans Actualité, Astronomie, Astrophysique, Cosmologie, LeCorbot, Quantique, relativité, univers

Ça y est, l’équipe de l’EHT y est enfin parvenue. Une image réelle d’un trou noir supermassif a été rendue publique après d’importants délais sur l’échéancier initial. Vous l’avez probablement vue, elle orne également le sommet de cet article. Elle s’est répandue comme une trainée de poudre pour rapidement faire le tour de la planète. Je suspecte seulement la tribu amazonienne de la vallée de la rivière Javary ou celle de l’ile North Sentinel en mer d’Andaman de l’avoir ratée. À part ça, tout le monde en a entendu parler.

Des exploits technologiques multiples et sensationnels ont permis ce tour de force pourtant assez prévisible, car malgré le succès de la mission, malgré l’exotisme de cette image, l’équipe n’a finalement que très peu prouvé de choses qu’on ne savait déjà.

En fait, cette image ne prouve rien de nouveau ou de différent, pas même l’existence des trous noirs. Nous sommes si conditionnés à croire aux seules preuves visuelles qu’on ignore que les vraies preuves de l’existence de ces monstres stellaires ont été récoltées depuis un certain temps sous d’autres formes. Mais voir, c’est croire et l’équipe de l’EHT a profité de notre façon primitive d’aborder la vérité pour réaliser un événement médiatique planétaire.

Les gens formant cette équipe savaient exactement là où pointer leurs instruments afin de réaliser cette image. Ils connaissaient déjà avec certitude l’existence de ce monstre supermassif au centre de la galaxie M87. Et non seulement ils connaissaient son existence, ils connaissaient également sa position exacte, sa masse (6,5 milliards de fois la masse de notre Soleil) et ses dimensions précises. Donc, du point de vue strictement scientifique, ils n’ont absolument rien découvert.

Nous connaissons cet étrange phénomène cosmique qu’est le trou noir depuis plus d’un siècle. C’est bien Albert Einstein qui, en élaborant sa formule de la relativité générale, a permis de comprendre comment les trous noirs pouvaient exister. Cependant, contrairement à bien des déclarations faites en ce sens, le grand homme ne les a jamais prédits. C’est un dénommé Karl Schwarzschild qui a résolu les équations pour une étoile et qui a découvert qu’en deçà d’un certain rayon, la gravitation génère un espace temps si courbe qu’il crée une singularité, un point de densité infinie dans un rayon nul. Einstein croyait en ses équations, mais pas aux trous noirs. D’après lui, la Nature possédait un mécanisme qui devait empêcher ces anomalies d’apparaitre. Il avait tort puisque les trous noirs existent bel et bien.

D’ailleurs, il faut savoir que cette image ne montre pas du tout un trou noir. Stricto sensu, un trou noir est un point infiniment petit et parfaitement noir de surcroit. Donc personne ne photographiera jamais un véritable trou noir. Mais alors, que montre cette foutue image si ce n’est pas un trou noir ? Elle montre les effets causés par un point infiniment dense sur son environnement. Le trou noir est donc bien là, mais c’est un point plus que microscopique tapi au cœur de toute cette sphère noire environnante.

Et cette partie noire dans l’image, ce n’est pas le trou noir ? Non. Ce noir n’est même pas un objet, ce n’est que du vide entourant le trou noir qui, je le répète, est infinitésimalement petit. Cette région noire est occasionnée par deux phénomènes créés, évidemment, par la présence d’un trou noir. La partie la plus centrale, environ le tiers du rayon, c’est ce qu’on appelle l’horizon du trou noir, ou l’horizon des événements. Tout ce qui s’approche d’aussi près du centre ne pourra jamais échapper à son attraction gravitationnelle, pas même de la lumière. C’est pourquoi la noirceur de cette sphère est totale et absolue et est d’autant plus grosse que le trou noir central possède une masse importante. La partie noire plus externe, on l’appelle, à tort, l’ombre ou l’ombrage du trou noir. On ne voit pas de démarcation entre les deux zones noires. Je dis « à tort » puisqu’un point infiniment petit ne peut faire qu’une ombre infiniment petite. On aurait été plus avisé d’appeler cette zone « la démarcation » du trou noir.

Le halo orange autour de la zone noire est son disque d’accrétion. Un trou noir en rotation aplatit sous forme de disque toute masse gazeuse ou solide qui a eu le malheur de trop s’en rapprocher. Il avalera cette matière un peu à la fois, faisant grossir sa masse et la surface de la sphère noire inconsistante l’entourant.

Vous vous dites peut-être que c’est une analyse digne du Corbot. En précisant certains faits, je semble vouloir dégonfler à tout prix l’importance du succès. Non, je le ramène simplement là où il doit se situer dans l’échelle des événements marquants. Ce cliché ne méritait pas les éloges dithyrambiques du genre : « Il y a eu un monde avant cette image et il y en a un autre après ».

Holà ! Wo les moteurs ! Calmez-leur le pompon à cette équipe ou à la meute de journalistes en quête de la primeur du siècle. Le seul véritable grand succès de l’EHT est d’avoir réalisé un interféromètre des dimensions de notre planète possédant la résolution et la sensibilité nécessaires pour débusquer cet objet céleste. Elle n’a pas inventé l’interférométrie non plus, elle a simplement amélioré ses capacités par des techniques innovantes. C’est d’abord et avant tout un succès purement technique, pas scientifique. Je ne lui enlève aucune valeur, mais je refuse qu’elle s’arroge ou qu’on lui attribue la paternité de la première preuve de l’existence d’un trou noir, vraie image, mais fausse preuve de surcroit.

Bon, ça vous explique peut-être pourquoi j’ai tant attendu avant de vous faire part de mon opinion. J’ignorais, évidemment, comment les journalistes traiteraient le sujet, même si je m’en doutais un peu. J’ai lu et entendu beaucoup de bons articles et reportages. J’ai également été témoin de bien des stupidités. Faut croire qu’elles viennent comme les chaussures, toujours en paires, les uns sans les autres.

Je croyais que l’équipe dévoilerait tout d’abord une image de Sgr A*, le trou noir formant le cœur de notre propre galaxie, beaucoup plus petit que celui de M 87, mais autrement plus près de nous. Cela viendra probablement bientôt. L’image qu’elle a préféré montrer s’avérait probablement plus nette que celle de Sgr A* et pour une première, l’équipe a choisi la plus impressionnante des deux.

L’EHT continue ses travaux et espère encore augmenter la qualité de ses images. Le trop attendu télescope spatial James Webb viendra changer la donne lorsqu’il daignera enfin flotter dans l’espace bien loin de la Terre. La résolution de l’interféromètre s’améliorera d’un facteur aussi important que celui de l’EHT sur ses prédécesseurs. Et là, peut-être, commencerons-nous à réaliser de véritables percées scientifiques en ce qui concerne la frontière actuelle de nos connaissances sur la physique des trous noirs.

Le trou noir s’en vient !

Publié 2019-04-082019-04-10 Par Mathis LeCorbot dans Actualité, Astronomie, Astrophysique, Cosmologie, LeCorbot, Quantique, relativité

Titre alarmiste, je sais. J’aurais dû titrer « L’image du trou noir s’en vient ». Voilà à peine plus d’une semaine, j’écrivais un article dans lequel je cassais du sucre sur le dos de l’équipe de l’EHT pour avoir promis l’image réelle d’un trou noir en 2017, puis en 2018, et ensuite pour avoir gardé le silence depuis près de 9 mois.

Vous pourriez croire que mon article de la semaine passée était « arrangé avec le gars des vues » (expression chère à mon père lorsque la fin d’un film tombait un peu trop bien, afin que le bon gars puisse toujours gagner, sans égard à l’improbabilité des événements). Qui sait si mon article était véritablement dû à la chance pure, à une probabilité réaliste ou si j’ai profité d’informations non publiques ?

Dans moins de deux jours, l’équipe de l’EHT a convié la presse internationale à une annonce exceptionnelle. Ça ne prend pas la tête à Papineau (expression québécoise consacrée) pour comprendre ce qu’ils veulent nous révéler. Ils vont nous montrer une image du trou noir qui se terre au cœur de notre Galaxie, le fameux Sgr A*. Tout le suspens ne se situe pas à ce niveau, mais ce à quoi l’image du trou noir ressemblera. Bien des gens ont misé sur le fait qu’on ne verra rien de semblable aux belles simulations numériques et je suis pas mal en accord avec ceux-ci.

Mon scepticisme ne se situe pas au niveau de l’existence du monstre galactique situé en plein cœur de la Voie lactée, je suis pas mal certain qu’il existe réellement. Je me questionne sur son apparence, sur ce que révèlera l’image prise de lui.

Noir. Le trou noir sera noir, me direz-vous. Ce serait plutôt logique qu’un trou noir réputé pour ne rien recracher de ce qui a traversé son « horizon des événements », lumière incluse, paraisse noir. Et pourtant, un trou noir de cette masse, 4 millions de Soleils, qui bouffe des nappes de gaz ayant eu le malheur de s’aventurer trop près, risque de nous surprendre.

Tout d’abord, on en sait très peu sur sa vitesse de rotation. Comme tout ce qui se trouve dans l’Univers, ce trou noir tourne sur lui-même. Son environnement immédiat est affecté par cette vitesse de rotation et le résultat pourrait nous surprendre.

Il faut savoir que cette image n’est pas un instantané, mais un montage très complexe de données diverses prises par tout un tas de télescopes différents, à de moments différents, à des longueurs d’ondes différentes, couplés en interféromètres simples ou multiples.

Ensuite, j’ai toujours douté de l’exactitude des représentations théoriques des effets relativistes. Quelque chose me dit que la vraie vie fera apparaitre une complexité bien plus grande et donc un trou noir bien moins évident à décortiquer et à analyser.

Et enfin, même avec tout le respect qu’on doit à ce cher Einstein pour ses équations qui ont révélé la potentielle existence de ces monstres galactiques aux couleurs du Corbot, les trous noirs fricotent aussi bien du côté relativiste de la physique que du côté quantique et c’est là tout son intérêt. Cet objet unique en son genre réussit à exister en poussant les deux théories antagonistes dans leurs derniers retranchements.

Exprimé autrement, le trou noir établit un pont qui n’existe pas actuellement entre nos deux théories et seulement pour cette raison, l’image qu’on s’attend de lui ne peut pas parfaitement lui ressembler.

Dans moins de deux jours, on en saura un peu plus sur Sgr A*, mais il faut également s’attendre à ce que nous nous forgions tout un tas de nouvelles questions à son sujet. C’est ainsi que progresse la science, par théories et par preuves observationnelles, et on recommence sans jamais voir la fin.

Si l’équipe de l’EHT a réussi un petit miracle et qu’elle nous dévoile une image à la hauteur des attentes, on le saura assez rapidement. Si elle est seulement parvenue à obtenir un résultat duquel aucune conclusion ne peut être tirée et ainsi à renvoyer la balle vers une autre expérience encore plus ambitieuse, on le saura aussi.

Soyez toutefois certain que je ne manquerai pas l’occasion de commenter le contenu de cette conférence de presse dès que j’aurai le temps de l’analyser suffisamment pour écrire quelque chose de personnel et, espérons-le, intelligent, à son sujet.

Peuples galactiques

Publié 2018-10-312018-10-30 Par Mathis LeCorbot dans Astronomie, Astrophysique, LeCorbot, Planète Terre, Vie extraterrestre

En raison de l’exploration de notre seul système solaire, nous savons que les exoplanètes telluriques ne sont pas toutes susceptibles d’abriter la vie. Tout d’abord, les planètes doivent se retrouver dans l’anneau d’habitabilité, là où la température de l’eau à la surface peut se maintenir autour des 25 °C.

Il existe aussi une question de gravité. Une planète trop petite et trop peu dense ne pourra pas retenir son atmosphère et sans elle, l’eau s’évapore. De plus, les rayons cosmiques et stellaires bombardent sa surface, la rendant carrément stérile.

Mais une planète trop grosse possède d’autres désavantages qui se rapportent à sa vitesse de libération ou, autrement dit, sa vitesse d’échappement. Cela correspond à la vitesse d’un véhicule spatial se libérant de l’attraction gravitationnelle de son astre. Cette vitesse dépend de la masse et du rayon de la planète.

La Terre possède une vitesse de libération d’environ 40 000 km/h. Pour une densité comparable à celle de la Terre, mais d’un rayon deux fois plus important, la vitesse de libération double également. Si l’exoplanète possède une plus forte densité, soit un rapport plus important de sa masse sur son volume, sa vitesse de libération augmentera d’autant.

Pour atteindre la vitesse de libération, cela exige de consommer du carburant. Plus cette vitesse est importante, plus le carburant à embarquer à bord de la fusée doit être important. Le problème est qu’avec du poids supplémentaire, ça prend encore plus de carburant et la fusée pèsera encore plus lourd.

Ce cercle vicieux occasionne qu’avec une propulsion chimique, il existe une limite de vitesse de libération au-delà de laquelle, il devient impossible de lancer une fusée dans l’espace.

Cela signifie que les peuples extraterrestres ne sont pas tous en mesure de visiter l’espace. Certains restent prisonniers de leur planète jusqu’à ce qu’ils puissent bénéficier d’une propulsion beaucoup plus efficace que les réactions chimiques.

On pourrait penser à des réactions nucléaires ou de la production d’énergie grâce à l’interaction matière-antimatière. Toutefois, le temps permettant de contrôler ces énergies plus exotiques empêcherait ces peuples d’envoyer des satellites et des sondes en orbite comme les humains le font depuis soixante ans uniquement grâce à des réactions chimiques bien ordinaires.

La planète Mars fait partie de celles ayant des dimensions trop petites pour préserver leur atmosphère. Dans l’autre extrême, les superterres actuellement connues risquent de piéger leurs habitants à leur surface tellement la vitesse de libération risque d’être trop importante.

Le graphique montre les masses des exoplanètes connues par rapport à leur distance à leur étoile, le tout par rapport à la masse et à la distance de la Terre au Soleil. Les points bleus représentent les planètes de notre système solaire. Les points rouges, les exoplanètes connues à ce jour. Comme on peut le constater, la Terre, sa sœur Vénus et Mars semblent des exceptions dans la Galaxie, mais c’est seulement parce que détecter des planètes leur ressemblant s’avère bien plus difficile que de trouver des géantes gazeuses comme Jupiter ou Saturne. Nos moyens se raffinant et nos instruments scientifiques gagnant en précision et en acuité, bientôt les points rouges inonderont la région de ce graphique où les planètes rocheuses de notre système solaire se situent.

Nous pouvons néanmoins nous féliciter de vivre sur une Terre suffisamment grosse pour retenir son atmosphère et ses océans sans toutefois souffrir d’embonpoint, une Terre au cœur de la zone habitable du Soleil, une Terre permettant aux fusées à propulsion chimique de lancer des satellites et des sondes partout dans son système solaire, une Terre à la mesure de notre curiosité et de nos ambitions présentes.

Lorsque nous maitriserons d’autres types de propulsions beaucoup plus efficaces, nous aurons déjà plus d’un siècle d’expérience spatiale, d’envois de télescopes scrutateurs, de robots fouineurs, de sondes détectrices et d’humains déterminés. Nous serons prêts à entamer une nouvelle phase de notre parcours spatial, devenir un peuple galactique.

Galaxies satellites de la Voie lactée

Publié 2018-06-18 Par Mathis LeCorbot dans Astronomie, LeCorbot, Science

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.

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.

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.

Verra-t-on un trou noir en 2018 ? (1)

Publié 2018-06-112018-06-12 Par Mathis LeCorbot dans Astronomie, Astrophysique, Cosmologie, LeCorbot, Physique, Physique des particules, Quantique

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.

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.

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.

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.

Voici pourquoi nous sommes dirigés par des extraterrestres

Publié 2018-06-052018-06-07 Par Mathis LeCorbot dans Astronomie, LeCorbot, Ovni, Physique, Technologie, Vie extraterrestre

Je vous mets immédiatement au parfum, je ne suis pas un adepte du conspirationnisme. Et même si la couette de Trump peut nous faire penser qu’il est issu d’une race extraterrestre, ce n’est pas ce genre de direction extraterrestre dont je veux parler, mais plutôt une direction de l’ombre, peu importe la manière dont cette influence serait exercée. Pour mettre en lumière ma pensée, voici un conte fictif, mais qui pourrait bien être survenu dans notre réalité.

16 juillet 1945, la première bombe nucléaire explose au Nouveau-Mexique. Elle émet une double bouffée de rayons gamma susceptibles d’être détectés par des peuples situés quelque part dans notre Galaxie et reconnus comme ayant été émis par une arme à fission nucléaire.

Ce signal ne trompe pas les astronomes extraterrestres appelés à définir la nature de ce sursaut de rayons gamma. C’est de toute évidence le souffle d’une bombe nucléaire. Ainsi, une race primitive vient de signaler sa présence ainsi que le niveau technologique auquel elle est arrivée.

Immédiatement, les astronomes sonnent l’alarme et une course contre la montre commence pour la communauté scientifique qui réunit le comité chargé de traiter ce type d’alertes.

— Professeur et digne membre de la guilde des Astronomes, il semble que vous ayez une nouvelle importante à nous transmettre. Veuillez nous décrire de quoi il s’agit. Un signal reçu d’une région déserte de notre Galaxie, à ce qu’il parait.

— Merci, Votre Éminence. Vous avez raison, comme de raison. Cette nuit, un signal d’alarme nous est parvenu de plusieurs détecteurs, éliminant d’emblée un faux positif. D’une portion de notre Galaxie que nous croyions déserte de toute vie intelligente est survenu un sursaut de rayons gamma caractéristique de l’explosion d’une bombe nucléaire à fission. Comme le stipule notre protocole, j’ai immédiatement convoqué cette assemblée afin de décider des dispositions à adopter.

— Merci professeur. Qu’en dit la guilde des Physiciens ?

— Éminence, nous connaissons tous les dangers immédiats qu’encourt cette population qui a atteint le niveau critique de technologie Keaq 7. Plus des deux tiers des populations galactiques ayant acquis les connaissances nécessaires pour fabriquer des bombes à fission nucléaire n’y survivent pas, car ils s’autodétruisent en créant une escalade de violence qui devient très vite incontrôlée. Après la bombe à fission viendra la bombe à fusion qui ne possède aucune limite de puissance théorique. Il est donc impératif d’adopter des mesures appropriées le plus rapidement possible.

— Et qu’en dit maintenant la guilde des Historiens ?

— Très digne Éminence. Mon collègue physicien a raison. Seulement un tiers des populations ont survécu, mais il faut comprendre pourquoi. Celles qui ne se sont pas fait exploser la tronche ont reçu de l’aide provenant d’un exopeuple dans quatre-vingts pour cent des cas. Donc la question ne se pose pas. Si nous voulons leur éviter l’extermination nous devons les aider à traverser ce niveau de dangerosité extrême en envoyant immédiatement un minimum de deux unités, mais plus serait mieux.

— Votre Éminence, j’ai établi les coordonnées exactes, elles sont prêtes à être téléversées dans les ordinateurs de bord de nos vaisseaux spatiaux. Le trajet devrait nous prendre deux de leurs années à vitesse optimale.

— Bien. Maintenant, laissons place à notre collègue de la guilde des Primatologues.

— Merci, Votre Éminence. Voici un aperçu du futur de cette race Keaq 7. Durant les deux ans que durera notre voyage vers cette région, nous enregistrerons plusieurs autres explosions du même type. Ce premier sursaut gamma indique habituellement un essai de validation. Puisque l’explosion a sans conteste réussi, si le peuple qui a développé cette première bombe est actuellement en guerre, il l’utilisera très bientôt à plusieurs occasions afin de la terminer. À cause de la complexité du mécanisme, il est arrivé à très peu d’occasions que deux peuples belligérants et ennemis réussissent à s’équiper simultanément de ces engins. On voit donc rapidement survenir une accalmie signalant la fin de cette guerre. Si, en contrepartie, on ne détecte aucune autre explosion du même genre dans un court laps de temps, on peut être certain de l’absence actuelle de conflit armé, ce qui n’indique pas nécessairement de bonnes nouvelles, puisque les explosions de validation récidiveront avec des engins de plus en plus puissants jusqu’à atteindre des niveaux qui peuvent mettre en péril la structure même de leur planète. Ainsi, dans tous les cas, notre intervention est requise.

— À vous, maintenant, cher membre de la guilde des Zoologues.

— Votre Éminence, remontons loin dans notre passé. Nous avons pris conscience de la valeur de tous les animaux vivant sur nos planètes et avons pris les moyens de les protéger de l’extinction, car chacune de ces espèces apporte une richesse qu’il est difficile de connaitre a priori, mais qui se révèle de grandes importances pour la science et le bien-être de nos populations. Il en est de même avec toutes les races et les peuples des autres planètes. C’est pourquoi les protéger d’eux-mêmes est non seulement important, mais crucial pour l’avenir de notre Galaxie.

— Quelles sont les étapes d’intervention une fois que nous serions rendus sur place, cher collègue de la guilde des Aventuriers ?

— Première étape, nous devons détecter les radiations résiduelles pour dresser une carte précise et complète. Elle nous renseignera sur les lieux où les bombes ont été fabriquées, testées et ensuite utilisées. Deuxième étape, nous dresserons un inventaire de l’arsenal complet, tous peuples confondus. La troisième étape consiste à tracer la fameuse courbe Dean & Naed qui nous indiquera combien de temps il nous reste pour agir avant le déclenchement de l’apocalypse. C’est seulement à partir de la quatrième étape que les options surviennent.

— Quelles sont-elles ?

— La Fédération intergalactique préconise toujours de susciter une rencontre avec les chefs d’états possesseurs de la bombe nucléaire pour leur montrer les vidéos d’archives des peuples s’étant autodétruits et tout le bazar.

— Vous semblez sceptique, mon cher représentant de la guilde des Psychologues.

— C’est exact, Votre Éminence. De récentes recherches montrent qu’un sentiment de non-appropriation, de détachement accompagne la visualisation de ces vidéos d’archives. Les primitifs ne se sentent que très peu concernés, croyant qu’ils seront capables d’éviter le point de non-retour, trop enracinés dans leurs logiques guerrières.

— Alors, que devons-nous faire pour briser leurs désirs inconscients de détruire leur planète ?

— Je recommande la toute nouvelle méthode Hoxfy.

— Qui est ?

— Prendre le contrôle de leurs gouvernements.

— Et ça fonctionne ?

— Les résultats sont surprenants. Nos contacts à la Fédération font état de 41 peuples survivants en 42 interventions.

— Un score presque parfait, c’est intéressant. Alors, allons-y avec Hoxfy. Assurons-nous de contrôler leurs gouvernements, pour leur bien, évidemment.

Photon noir

Publié 2018-04-222018-04-22 Par Mathis LeCorbot dans Astronomie, Cosmologie, LeCorbot, Physique, Physique des particules

Le CERN reprend ses activités, mais pas avec le LHC, avec le SPS. Bon, d’accord, je vais continuer en français. Le Centre européen pour la recherche nucléaire recommence ses expériences en utilisant le Super Synchrotron à Protons, un accélérateur circulaire plus petit que le fameux Large Hadron Collider utilisé dans la traque du boson de Higgs.

Cette fois-ci, les scientifiques du CERN cherchent des traces du photon noir, une particule hypothétique qui serait responsable d’interactions entre la matière ordinaire et la matière noire. Cette expérience est nommée par le sigle NA64.

D’après la théorie actuelle, l’Univers serait composé de 15 % de matière telle qu’on la connait et de 85 % de matière dite noire puisqu’elle est invisible, n’interagissant pas avec les photons. Cette fameuse matière noire permet de consolider les galaxies qui, sinon, se disloqueraient tellement leur vitesse de rotation est grande. Mais grâce à ce surplus de masse, elles forment leurs belles spirales sans que leurs étoiles s’éparpillent.

Seules des observations gravitationnelles de ce genre, ainsi que les effets de lentilles gravitationnelles nous laissent croire que la matière noire existe réellement. Toutefois, elle n’est jamais apparue dans les expériences au CERN ou ailleurs. On pense être en mesure de confirmer son existence en s’attaquant à son transmetteur de force qui serait un type de photon différent des grains de lumière que l’on connait, qui n’émet aucune lumière (onde électromagnétique) et qui par conséquent est invisible, de là son qualificatif « noir ».

Tout ceci n’est qu’hypothétique, mais si on ne parvient pas à découvrir ce photon noir et d’y associer une cinquième force, la théorie de l’existence de la matière noire va prendre du plomb dans l’aile. S’ensuivrait une remise en question de la théorie de la gravitation énoncée par Einstein en 1915, sa fameuse relativité générale.

Puisque cette théorie n’a jamais été prise en défaut, dans aucune expérience, soit elle est juste et la matière noire existe réellement, soit la matière noire n’existe pas et la relativité générale est fausse malgré nos résultats expérimentaux actuels qui atteignent des niveaux de précision extrêmes.

Le questionnement est majeur puisqu’il touche à 85 % du contenu de l’Univers en fait de matière ou à l’avènement d’une théorie de la gravitation interagissant différemment aux petites et aux distances moyennes et grandes, c’est-à-dire de la dimension des galaxies et plus encore.

On a toutes les preuves que nos théories coincent quelque part, pourtant l’Univers a très bien su dissimuler la façon dont il fonctionne. Présumer l’existence du photon noir et de sa matière noire est une tentative théorique qui nous permettrait de nous dépêtrer de ce bourbier dans lequel la physique des particules et de la gravitation est enfoncée depuis plus de 85 ans.

Oui, déjà en 1933, un astronome du nom de Fritz Zwicky avait présumé de l’existence d’une matière invisible en mesurant la vitesse de rotation des galaxies. Ce dernier s’est mis la communauté des astronomes à dos lorsqu’il les a tous traités de « bâtards, peu importe dans quel sens on les regarde », mais il avait raison puisqu’ils s’étaient alors totalement désintéressés de ses résultats d’observation qui jetaient un très lourd pavé dans leur mare à canards.

Mais eux qui voyaient Zwicky comme leur vilain petit canard ont dû admettre, bien plus tard, malheureusement, qu’il avait parfaitement raison. Un scientifique de plus à rejoindre le plateau de la balance des génies désavoués qui ont osé dire différemment de la majorité, voire de la totalité des gens de leur profession.

Galaxie relique et trou noir supermassif

Publié 2018-03-18 Par Mathis LeCorbot dans Actualité, Astronomie, Astrophysique, LeCorbot, Science

Les astronomes ont identifié une galaxie relique à seulement 240 millions d’années-lumière d’ici. Mais qu’est-ce qu’une galaxie relique, me direz-vous ? Bonne question ! Harry Potter le sait peut-être.

On qualifie de relique une galaxie qui a cessé toute activité de production de nouvelles étoiles. La galaxie NGC 1277 dans la constellation de Persée aurait cessé toute création d’étoiles depuis déjà au moins 10 milliards d’années. En comparaison, l’Univers aurait 13,8 milliards d’années. C’est dire qu’elle est vieille et stérile depuis un bail.

Sa proximité a de quoi étonner. Les reliques sont souvent trouvées aux confins de l’Univers tandis que celle-ci se promène en comparaison tout près de nous. Elle possède deux fois plus d’étoiles que notre Voie lactée, mais elles sont presque toutes âgées d’environ 12 milliards d’années.

Autre particularité de cette doyenne, son trou noir central fait 17 milliards de masses solaires ! Celui de notre Galaxie en fait au mieux 4 millions. C’est plus de 4 000 fois supérieur. Le record absolu connu à ce jour est de 21 milliards de fois la masse de notre soleil. Ainsi, NGC 1277 flirte avec les extrêmes. De fait, ce trou noir vaut près de 14 % de la masse totale de sa galaxie. La normale est de 0,1 %. Et ce monstre central contient 59 % de la masse totale du bulbe galactique.

Il existe un système d’autorégulation qui empêche normalement les galaxies de se retrouver dans l’état actuel de NGC 1277. Pourquoi n’a-t-il pas fonctionné ? Mystère.

Pourquoi ne crée-t-elle plus de nouveaux soleils ? Par manque de nuages de gaz. Elle a épuisé sa réserve et ne parvient pas à en capturer d’autres sur son passage à cause de sa grande célérité par rapport au reste de son milieu. Même en passant à proximité de nuages de gaz ou d’autres galaxies qu’elle pourrait absorber, sa vitesse l’empêche de s’en alimenter.

Une relation doit certainement exister entre son statut de relique, l’âge quasi identique de toutes ses étoiles et le fait d’abriter l’un des plus gros trous noirs connus. Ce dernier a-t-il cannibalisé tout le gaz disponible ? La genèse de cette galaxie atypique est encore bien mystérieuse. C’est donc une aubaine pour les chercheurs.

Toutes les galaxies finiront un jour par devenir une relique, la Voie lactée aussi. C’est donc un peu notre destin qu’on aperçoit lorsqu’on étudie cette ogresse famélique.

Photos : Télescope spatial Hubble ; blackholes.stardate.org

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