Un trou noir dans le système solaire ?

Bon ! Bon ! Les grands mots sont lancés ! On peine à trouver la fameuse planète 9, aussi connue sous les noms planète X, Nibiru, etc., beaucoup de noms pour un objet toujours hypothétique !

Toutefois, les hypothèses se raffinent et les probabilités concernant la présence d’une autre planète dans notre système solaire continuent de croitre. Aujourd’hui, peu d’astronomes raillent du sujet contrairement à il y a vingt ou même dix ans. Ce ne sont plus les apôtres du Nouvel Âge qui parlent, ce sont de très sérieux scientifiques équipés de superordinateurs afin d’appuyer leurs prétentions.

Ils ne peuvent pas expliquer certaines perturbations d’objets lointains dans le système solaire autrement que par une planète qui voyagerait à ses confins. Une planète d’une dizaine de fois la masse de la Terre. Une planète à l’orbite très excentrique. Une planète dont la révolution autour du Soleil durerait quelques dizaines de milliers d’années et, comble de malchance, se situerait actuellement à son aphélie à 150 milliards de kilomètres, le point de son orbite le plus éloigné du Soleil et de nous par conséquent. En comparaison, la Terre est mille fois plus proche du Soleil que ne le serait actuellement ce fameux objet perturbateur transneptunien.

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La ceinture de Kuiper se situe au-delà de Neptune et abrite des astéroïdes et des planètes naines. L’une d’elles ne vous est pas inconnue puisque c’est Pluton. Deux autres ont été repérées, elles portent les noms de Makemake et d’Haumea. Au-delà de cette ceinture rocheuse, on observe une baisse importante et anormale de leur nombre surnommée le précipice Kuiper (Kuiper Cliff). Cette absence de cailloux dans cette région intrigue les astronomes. De plus, on observe plusieurs corps de la ceinture se comportant anormalement. En mettant bout à bout tous ces indices, on obtient la probabilité qu’une planète se promène effectivement dans cette région.

Grâce aux ordinateurs et aux lois de la physique qui les alimentent, on parvient à estimer la masse, l’orbite et la position actuelle de cette hypothétique planète. Évidemment, tous ces calculs ne peuvent être qu’approximatifs, mais si on veut la trouver, il faut bien braquer nos télescopes dans une direction où les probabilités de voir l’objet sont optimales.

Malheureusement, malgré tous les moyens mis de l’avant jusqu’à présent pour la dénicher, rien à faire. On a beau observer avec les plus puissants télescopes, Nibiru reste introuvable là où l’on pense qu’on devrait la voir.

Son existence est donc régulièrement remise en question, mais les perturbations dans la ceinture de Kuiper doivent s’expliquer et pour le moment, on ne voit aucune autre explication plus convaincante que celle de la planète X.

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Or, par déduction logique, si une planète est présente et si on ne parvient pas à la voir alors que nos télescopes en seraient capables, ce n’est pas parce qu’elle n’existe pas, mais parce qu’elle serait inobservable. Et l’on connait une certaine classe d’objets célestes véritables et inobservables, ce sont les trous noirs.

Mais il y a un gros hic. On connait avec certitude deux types de trous noirs. Le trou noir stellaire, généré par une étoile s’étant transformée en supernova. Les restants de cette explosion forment un trou noir lorsque la masse résiduelle est suffisante. Les plus petits trous noirs stellaires frisent 3 fois la masse solaire. C’est bien plus qu’un trou noir de seulement quelques fois la masse terrestre. L’autre trou noir connu est supermassif, des milliers, des millions voire des milliards de fois la masse solaire.

Alors, imaginer un trou noir de seulement quelques masses terrestres n’est pas anodin puisque aucun phénomène connu actuel ne peut en générer d’aussi légers. Observer la planète X si elle était un trou noir serait impossible puisqu’il ferait seulement une vingtaine de centimètres de diamètre et il serait évidemment totalement noir.

Alors d’où proviendrait cet objet minuscule et hyper massif ? On pense que des petits trous noirs auraient été créés tout au début de l’existence de l’Univers, juste après le big bang. L’hypothèse n’est pas nouvelle puisque les conditions permettant leur formation pouvaient exister à cette époque préstellaire. Il se pourrait même que ces objets, les plus gros d’entre eux, aient été à l’origine de la création des galaxies et la raison pour laquelle chacune d’entre elles possède aujourd’hui en son centre un trou noir supermassif. Les granules originelles auraient cru jusqu’à devenir géantes grâce à l’accrétion graduelle de matière. Toutefois, la grande majorité des trous noirs minuscules continueraient de peupler les galaxies et l’un d’entre eux orbiterait dans notre propre système solaire. L’hypothèse est intéressante mais exotique. C’est pourquoi il faut passer en revue toutes les autres possibilités avant de se rabattre sur cette dernière.

La suite est excitante puisque nous pourrions prouver simultanément l’existence d’un corps perturbateur en orbite lointaine ainsi que ces fameux trous noirs primordiaux jamais encore détectés.

Le problème actuel est celui de la quantité de données disponibles. Nos observations de qualité sont trop récentes pour bâtir une hypothèse robuste. Plusieurs années à récolter de nouvelles données devraient permettre d’y voir plus clair. 

Une autre possibilité est qu’il existe non pas une, mais deux planètes éloignées. Ainsi, actuellement nous déduirions la position médiane située entre les deux corps et on ne verrait que le vide, raison des insuccès actuels de nos observations par télescopes.

Ce scénario me plait. Il ne fait pas intervenir d’objets exotiques hypothétiques et il aurait l’avantage de faire cesser la tergiversation entre les noms planète 9 et planète X, chacune s’accaparant l’un d’eux.

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.

Étoile de Scholz

Du nom de son découvreur, cette étoile recensée en 2013 ou plutôt ces étoiles puisqu’elles sont deux, ont une histoire vraiment intéressante.

Ce système binaire compte deux toutes petites étoiles situées à une vingtaine d’années-lumière de nous. Ensemble, elles ne font que 15 % de la masse de notre Soleil. Elles sont situées dans la constellation de la Licorne dans le plan galactique.

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Constitué d’une naine rouge et d’une naine brune, ce duo stellaire est vieux de 3 milliards d’années. On hésite à considérer les naines brunes comme des étoiles puisque leur cœur est trop froid pour enclencher le feu nucléaire permettant de transformer l’hydrogène en hélium, mais elles parviennent à transformer d’autres éléments nécessitant des températures moins élevées comme le deutérium et le lithium. Ce sont des astres à la frontière entre des planètes géantes gazeuses et des étoiles.

Voilà 70 000 ans, le couple aurait frôlé notre système solaire, passant à seulement 0,8 année-lumière de notre Soleil. Ça représente 52 000 fois la distance Terre — Soleil.

Ouais, ce n’est quand même pas la porte d’à côté, direz-vous, mais en astronomie ça l’est puisqu’elles auraient alors pénétré dans le nuage d’Oort. C’est le réservoir des comètes potentielles de notre système solaire. En s’y frottant, elles ont déstabilisé l’orbite de plusieurs cailloux qui se sont mis à valser et à changer leur trajectoire.

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Qu’en est-il résulté ? On l’ignore. Peut-être de nouvelles comètes à venir.

Photo: lemonde.fr

« On le fait et on se tait »

Tous ces flashs aperçus un peu partout depuis un certain temps autour de la planète sont-ils dus à des météorites ou à des débris spatiaux qui retombent sur Terre ? À mon avis, à un peu des deux sortes. Les débris spatiaux sont légion et en recevoir de plus en plus souvent sur le crâne est normal puisqu’on multiplie les vols spatiaux.

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De l’autre côté, jusqu’à ce jour, on a répertorié plusieurs géocroiseurs, la liste officielle n’en contient cependant que 1 889. Autant dire qu’elle est vide. C’est évident qu’il en existe un multiple important de ce nombre. Les météores qui zèbrent le ciel inopinément ne font pas partie de cette liste, sinon ils auraient été répertoriés et on aurait été alertés.

Ce qu’on oublie souvent lorsqu’on parle de débris spatiaux ou de météores c’est la fabuleuse énergie que transportent ces objets, même lorsque leur masse est modeste. Leur énergie cinétique est proportionnelle au carré de leur vitesse et lorsqu’ils pénètrent dans l’atmosphère, celle-ci peut valoir une vingtaine de kilomètres par seconde ! Même une fois en décélération par notre atmosphère, les cailloux ou les composantes de fusées peuvent facilement ravager les vitres de tout un quartier s’ils explosent avant de toucher le sol.

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Par contre, je suis intrigué par quelque chose qui risquerait bien de devenir le thème d’une nouvelle conspiration.

Comme on peut le constater sur l’image en tête de cet article, le nombre de débris spatiaux est absolument faramineux, surtout en orbite basse près de la boule bleue. Le grand cercle blanc correspond aux débris sur les orbites géosynchrones, mais près de la Terre, c’est le bouchon de circulation !

Je suis à peu près certain que les compagnies gérant le lancement de nouvelles fusées se grattent la tête pour savoir sur quelle trajectoire et à quelle heure organiser le vol des prochaines fusées pour passer à travers cette mer de débris.

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Que leur reste-t-il à faire pour se donner plus de latitudes ? Nettoyer l’espace pour réduire le nombre de débris et éviter le plus possible d’en générer de nouveaux.

Mais cette opération signifie de nous faire tomber sur la tête ce qui a été lancé dans l’espace. Les risques qu’un débris cause des dommages sont faibles, mais non négligeables. Toutefois, il serait vraiment surprenant qu’une agence spatiale avoue faire exprès pour ramener des débris sur Terre sans connaitre avec précision la trajectoire d’entrée dans l’atmosphère et les risques de dégâts.

Elles s’appliquent donc à taire leur petit jeu pour ne pas causer des vagues dans la population alors que les risques sont minimes, même s’ils sont loin d’être nuls. Gestion de l’image oblige. C’est la politique du « on le fait et on se tait ».

Nibiru existerait vraiment

Planète X, 9, Nibiru, peu importe le nom qu’on lui donne, il semblerait qu’il existe bel et bien dans notre système solaire une autre planète que celles déjà connues.

Et ce n’est pas un délire de conspirationniste. Ce sont deux astronomes très sérieux du Caltech qui font cette constatation à partir du comportement, inexplicable autrement, de certains corps célestes transneptuniens comme la planète naine Sedna. Et ces astronomes ne sont pas les seuls à y croire puisque plusieurs scientifiques avant eux ont ouvert la voie vers cette hypothèse non dénuée de fondements.

Les astronomes du Caltech ont commencé à calculer ses paramètres, sa masse, ses dimensions, sa constitution, sa période de révolution, son inclinaison par rapport à l’écliptique, son orbite ainsi que sa position actuelle. Toutefois, les marges d’erreur sont très importantes dans l’état actuel des choses.

D’une masse comprise entre 5 et 20 fois celle de la Terre, elle ferait le tour du Soleil entre 10000 à 20000 ans et ressemblerait plus à la planète Neptune ou à Uranus qu’à la Terre. Elle serait actuellement à son aphélie, soit à sa plus grande distance de notre étoile. Voilà une des raisons pourquoi elle n’a pas encore été découverte, car elle est très loin, très sombre et se déplace très lentement. Difficile ou impossible de l’observer directement avec nos télescopes actuels. Toutefois, une nouvelle génération de télescopes géants est en construction et verra bientôt le jour. Alors nous aurons peut-être la possibilité de lui tirer le portrait pour la première fois.

Entre temps, les calculs s’affinent et nous saurons probablement dans quelle direction regarder pour la découvrir. En ce moment, les astronomes pensent qu’elle pourrait se situer actuellement dans la constellation d’Orion, de la Baleine ou du Taureau. Ça couvre une méchante grande partie de notre ciel.

Toutefois, tous ceux qui crient que Nibiru va bientôt entrer en collision avec la Terre, qu’on la voit même en plein jour ou qu’on la voit dans le ciel aussi grosse qu’un pamplemousse tenu à bout de bras, ce ne sont que des stupidités d’ignares. Malheureusement, la future confirmation de l’existence de cette planète va enflammer le web sur lequel seront multipliées toutes les âneries possibles et impossibles.

Si la période de révolution de cette neuvième planète est si importante, la Terre et elle se sont toutefois rapprochées beaucoup plus qu’une seule fois sans jamais se percuter. Sans pouvoir l’affirmer avec certitude, il est raisonnable de penser que dans 5000 à 10000 ans, lorsqu’elle reviendra au plus près du Soleil, plus près étant relatif, à son périhélie, la Terre et Nibiru resteront à très grande distance l’une de l’autre.

C’est toutefois un dossier à suivre avec grand intérêt même si notre vie n’en dépend pas.

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