Question:
Que pouvons-nous attendre de la première image précise d'un trou noir?
Eduardo Serra
2013-12-19 00:39:11 UTC
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D'après les nouvelles récentes de l'Institut Max Planck de radioastronomie:

Le Conseil européen de la recherche (ERC) a accordé 14 millions d'euros à une équipe d'astrophysiciens européens pour construire la première image précise d'un trou noir. L'équipe testera les prédictions des théories actuelles de la gravité, y compris la théorie d'Einstein sur la relativité générale.

J'ai vu des représentations informatiques de trous noirs dans le passé, sont-elles similaires à ce que nous pouvons attendre de cette nouvelle entreprise?

Dans l'image suivante, nous pouvons voir un modèle informatique d'un trou noir de dix masses solaires vu à une distance de 600 km avec la Voie lactée en arrière-plan avec un angle d'ouverture de caméra horizontal de 90 degrés:

A Black Hole of ten solar masses as seen from a distance of 600km with the Milky Way in the background with a horizontal camera opening angle of 90 degrees

Source de l'image

Deux réponses:
#1
+6
Kitchi
2013-12-28 21:53:04 UTC
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Puisque les astronomes utilisent des radiotélescopes et non des télescopes optiques, je voudrais expliquer pourquoi ils le font - Le centre de la Voie lactée est un endroit très poussiéreux. Les longueurs d'onde du millimètre à l'optique sont facilement absorbées par toute cette poussière, il est donc très difficile de voir le centre de la galaxie dans le spectre optique. Mais les ondes radio ne sont pas absorbées et le centre de notre galaxie est une très forte source d'ondes radio. Par conséquent, regarder la radio nous donnera l'image la plus claire de ce qui se passe là-bas.


Ils mentionnent dans l'article qu'ils utilisent une technique appelée VLBI (Very Long Baseline Interferometry) pour imager le trou noir.

Les images que vous obtenez de VLBI ne sont pas des images au sens traditionnel du terme, comme vous le feriez avec un télescope optique. Le VLBI mesure la différence de phase des ondes arrivant à deux antennes différentes (sur deux continents différents, peut-être) et utilise cette différence de phase pour déduire la taille de la source dans le ciel. En revanche, même s'ils peuvent résoudre des sources de moins d'une seconde d'arc, il est très difficile de localiser la position absolue dans le ciel à un degré très élevé.

Nous espérons pouvoir résoudre l'horizon des événements du trou noir, mais nous ne pourrons (presque certainement) pas voir une image comme celle que vous avez publiée.

Une partie de ce que Kitchi dit est correct, ce sont des observations radio utilisant le VLBI. Mais ces données subissent (régulièrement) une analyse de corrélation croisée qui, associée à certaines hypothèses qui ne sont pas trop déraisonnables, sont ensuite transformées en une «image». Les mesures de phase / retard mentionnées sont en fait appariées de Fourier avec «l'espace image» traditionnel auquel nous sommes habitués des télescopes optiques traditionnels. Nous pourrons donc ** j'espère ** pouvoir nous rapprocher du trou noir avec la BlackHoleCam (mentionnée ci-dessus) et le [Event Horizon Telescope] (http://www.eventhorizontelescope.org/), mais malheureusement le
la résolution que ceux-ci nous donneront sera toujours de l’ordre de quelques [Rayons de Schwarzschild] (http://en.wikipedia.org/wiki/Schwarzschild_radius), et nous ne verrons donc pas réellement un joli grand «rien» résolu dans le centre de la carte.
#2
+3
Envite
2013-12-19 17:12:10 UTC
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Je pense que l'image que vous avez publiée n'est pas tout à fait réaliste. Sur celui-ci, les objets sont simplement inversés à partir d'un certain rayon, tandis que ce que vous pouvez attendre d'un vrai trou noir vu d'assez près est une combinaison de ceux-ci:

a) un disque d'accrétionb) un compagnon aspiréc) Rayonnement de Hawkingd) Les rayons X éclatent des pôles (commençant vraiment à partir de l'horizon des événements)

Vous ne verrez pas de véritable cercle noir, car il y aura probablement beaucoup de matière hors de l'horizon des événements rayonnant.

Les trous noirs n'ont pas nécessairement de disques ou de compagnons, et certainement pas de compagnons qui seraient dans la même image que l'OP a montré. Le rayonnement de Hawking d'un trou noir supermassif ou de taille stellaire est tout à fait négligeable.


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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