dragonnoir a écrit :
Tant qu'on est dans les questions-réponses !
Les fameux Quasars, a-t-on une idée de ce qu'ils sont aujourd'hui et à quelle distance ?
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Tu peux chercher avec les mots clés AGN (Active Galactic Nuclei: noyaux actifs de galaxies).
Un petit topo tiré de là :
http://strangepaths.com/forum/view [...] p?f=5&t=81
Formation de trous noirs massifs
Un trou noir est, par définition, un objet assez compact pour qu'il existe autour de lui un horizon au-delà duquel la vitesse d'échappement est supérieure à la vitesse de la lumière. Autrement dit, même la lumière ne peut en sortir, si elle s'aventure au-delà d'une distance du centre égale à l'horizon. A la fin de l'évolution d'une étoile massive, une supernova peut exploser et laisser un résidu compact. C'est un trou noir, si sa masse est supérieure à 3 masses solaires. Mais sa masse ne sera pas plus que 10 masses solaires, comme ordre de grandeur.
Pourtant, au centre des galaxies, existent des trous noirs supermassifs, de l'ordre de 100 millions à quelques milliards de masses solaires. Leur existence donne lieu à des phénomènes très lumineux, lorsque la matière tombe sur le trou noir, avant d'arriver à l'horizon. C'est ce que l'on appelle le phénomène de noyaux actifs de galaxies (NAG) et quasars.
Les quasars
L'origine du mot "quasar" vient de la contraction de "quasi-stars". Ce sont des objects ponctuels, comme des étoiles, au spectre bizarre. Les raies d'émission observées ne correspondent à aucune de celles observées dans les étoiles. C'est Marteen Schmidt qui en 1964 a le premier élucidé le mystère. Le spectre peut très bien se comprendre par des raies connues, si on admet qu'il a été décalé vers le rouge d'une grande quantité. Ce décalage vers le rouge est dû à l'effet Doppler et à l'expansion de l'Univers. Toutes les galaxies s'éloignent de nous à une vitesse proportionnelle à leur distance. Comme les quasars s'éloignent de nous à très grande vitesse, ce sont des objets très lointains. Ils sont restés pendant très longtemps les objets les plus lointains connus, ce n'est que très récemment que l'on a pu détecter, grâce au télescope spatial Hubble, des galaxies encore plus lointaines.
C'est parce que les quasars rayonnent beaucoup (mille fois autant que la Voie Lactée) qu'il est possible de les voir aussi loin. De plus, ils sont bien plus rares que les galaxies, aussi n'y en a -t-il pas de très proches. Il existe des activités de noyaux de moindre importance: galaxies de Seyfert, LINERS par exemple. Ceux-là peuvent se trouver plus près de nous. Dans ces systèmes actifs, on peut voir nettement la galaxie-hôte, sous-jacente, et les objets n'apparaissent pas si ponctuels. La nature de l'activité est la même: le rendement est très efficace, pourqu'une petite région, le noyau, puisse rayonner beaucoup plus qu'une galaxie toute entière. Ce rendement exceptionnel ne peut pas venir seulement des réactions nucléaires qui font rayonner les étoiles. Il s'agit de la transformation de l'énergie gravitationnelle directement en énergie de rayonnement autour d'un trou noir, dans un disque d'accrétion. Le rendement peut être 10-20% par rapport à l'énergie de masse mc2 (alors que le rendement de l'énergie nucléaire est un peu moins d'un pourcent).
Lorsque le gaz spirale vers le trou noir, avant d'atteindre l'horizon, au-delà duquel même la lumière qu'il émet sera avalée par le trou noir, il émet du rayonnement très énergétique, rayons X, UV, visible, etc.. La température est très chaude, des milliers à des millions de degrés. Les étoiles elles-mêmes peuvent être détruites par effet de marée en passant près du trou noir, et le gaz qu'elles libèrent va alimenter le trou noir.
Comment peut croître le trou noir massif?
Toute la matière (gaz ou étoile) qui tombe sur le trou noir va l'alimenter, mais le trou noir ne peut pas être boulimique. Le gaz en tombant rayonne beaucoup, et peut être repoussé par la pression de radiation. Si le trou noir avale trop de matière, celle-ci va rayonner tellement que la pression de radiation sera trop forte, et repoussera la matière qui tombait sur le trou noir. Il y a donc une luminosité maximale que peut avoir un trou noir en fonction de sa masse: c'est la limite d'Eddington, proportionnelle à sa masse.
Au mieux, si un trou noir avale de la matière à la limite d'Eddington en permanence, il mettra un milliard d'années à atteindre une masse de 300 millions de masses solaires. Mais en fait, c'est une limite idéale, la matière autour du trou noir n'est pas toujours disponible à la limite d'Eddington. Le trou noir doit forcèment jeuner, même s'il est au centre d'un amas d'étoiles. Les étoiles qui passent très près du trou noir, peuvent être détruites par ses forces de marée, réduites à l'état de gaz, et avalées ensuite par le monstre. Mais les étoiles avec la trajectoire voulue, passant très près du trou noir, vont disparaître très vite, et il va falloir attendre que d'autres étoiles soient déviées de façon gravitationnelle pour occuper à nouveau ces trajectoires. Ceci prend un temps de l'ordre du temps de diffusion des étoiles: quelques centaines de millions d'années. Le taux de croissance du trou noir est donc limité par la diffusion: plusieurs milliards d'années, presque un temps de Hubble, pour obtenir la masse aujourd'hui observée dans les quasars.
Statistique des quasars
On connaît aujourd'hui des dizaines de milliers de quasars. Pour expliquer leur nombre, il y a deux scénarios possibles:
--Soit de rares galaxies ont un trou noir supermassif en leur centre, et rayonnent continuellement sous forme de quasars
--Soit le phénomène est très répandu, les trous noirs sont moins massifs, mais ne rayonnent que pendant une durée très limitée.
Les observations permettent d'éliminer le premier scénario, car si c'était toujours les mêmes objets, qui rayonnent et donc grossissent en masse, on devrait observer des trous noirs encore plus massifs que ceux que l'on voit aujourd'hui. D'autre part, les trous noirs manquent forcèment d'aliments, lorsqu'ils ont tout avalé dans leur voisinage. C'est plutôt le deuxième scénario qui est privilégié: il existe un trou noir massif dans pratiquement toutes les galaxies aujourd'hui, mais la durée d'activité est de quelques dizaines de millions d'années.
Dans notre Galaxie, un trou noir de 2 millions de masses solaires a été mis en évidence par le mouvement propre des étoiles dans le voisinage du noyau. L'étude de plusieurs galaxies proches, avec une grande résolution spatiale, a permis de révéler une relation de proportionalité entre la masse du trou noir, et la masse du bulbe des galaxies (ou du sphéroide, s'il s'agit d'une elliptique). La masse du trou noir est égale à 0.2% de la masse du bulbe.
Manifestations de l'activité
Comment se manifeste l'activité des noyaux? Les raies d'émission ne ressemblent pas à celles émises par une galaxie normale: les largeurs en vitesses sont énormes, de plusieurs milliers de km/s. Plus on s'approche du trou noir, plus les vitesses seront relativistes. D'autre part, l'énergie des photons émis est très grande, par exemple des rayons X très durs, bien plus durs que ne peuvent le faire les étoiles, les supernovae, et les ondes de choc associées. De plus, certains noyaux émettent des jets de gaz ionisé à des vitesses quasi relativistes. ces jets sont bien visibles en continuum radio, ils sont très étendus, jusqu'à des distances de 300 000 années-lumière, soit 10 rayons galactiques. La variabilité très courte des émissions, de quelques jours, ou quelques mois, est un reflet de la taille de la région émettrice (quelques jours ou quelques mois-lumière), et révèle aussi un noyau actif, ou un disque d'accrétion autour d'un trou noir massif.
Zoom sur un coeur actif de galaxie.
détail : Black hole, accretion disc and jet
détail : Broad line region
détail : le donuts est le tore moléculaire (largeur ~ 100 années lumières)
détail : Narrow Line Region
source
Citation :
j'avais lu que certains ce trouvaient a plus de 12 milliards d'années-lumière de nous, ils ont du faire une sacrée distance depuis !
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En distance comobile tu veux dire ? Parce que sinon, en vitesse propre ils ne bougent pas.
Tu peux regarder en dessous en faisant la soustraction (13,8 Gy = aujourd'hui)
Types of Cosmic Distance
The diagram below lists some cosmic parameters as a function of the red shift z. It includes :
H - Hubble constant in km/sec-Mpc,
r-comov - distance (to us) according to Hubble's law in Mpc,
dm - density of matter in % of the total cosmic mass-energy,
age - age of the astronomical object in Gyr,
time - traveling time to reach us in Gyr,
size - angular size scaling in kpc/1",
angle - angular size of 1 kpc astronomical object in arcseconds;
1 Gly = 1,000,000,000 light years = 9.461x1026 cm,
1 Mpc = 1,000,000 pc = 3,261,566 light years = 3.08568x1024 cm,
1 Gyr = 1,000,000,000 years.
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Nation spatiale : la chaîne de l'Arche interstellaire.