Questions sur la densité des trous noirs.

['Bruno]

  Le 25/03/2025 à 12:40, MKPanpan a dit :

le plus proche à ma connaissance est à 2,5 Gal

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Tu penses à 3C 273 ? C'est le plus brillant (en éclat apparent), mais pas le plus proche.

 

Selon Wikipédia, à la page quasar :

« le plus proche de nous étant à environ 240 Mpc (∼783 millions d'al) et le plus éloigné étant à environ 4 Gpc (∼13 milliards d'al), aux limites de l’univers observable »

[MKPanpan]

Ah oui, c'est possible, je n'ai pas vérifié mes dires.

J'avais en tête en effet qu'on pouvait en voir un qui était à environ 2,5 Gal.

[Bart Simpson]

J'avais jusque là pour définition d'un quasar :

Un TN hyper massif entouré d'un disque d'accrétion tournant autour à presque la vitesse de la lumière et dont il se nourrit. Les quasars sont les objets les plus énergétiques de l'univers, cette énergie (ou rayonnements émis) venant du disque d'accrétion, étant donné sa vitesse de rotation et sa température élevée.

Je n'avais pas noté que les quasars étaient nécessairement le centre d'une galaxie, et plus précisément d'une « galaxie active ». Pour moi la matière rayonnante était seulement le disque d'accrétion. Ma définition n'était donc pas complète. Il faut y rajouter « centre d'une galaxie active ».

Sur Wikipédia le quasar est défini comme «  un trou noir supermassif au centre d'une région extrêmement lumineuse (noyau actif de galaxie). Les quasars sont les entités les plus lumineuses de l'Univers »

Alors j'ai été vérifié sur Wikipédia ces notions de TN actif ou non-actif, de galaxie active, et de Noyau de galaxie actif. Voilà ce que j'en résume :

Un TN actif est un TN qui absorbe de la matière. Cela engendre :
- Un disque d'accrétion de matière
- Une émission d'énergie (due a ce disque d'accrétion)
- Il peut être (avec la masse lumineuse qui l'entoure) mais pas nécessairement, un noyau galactique actif (= AGN pour « Active Galactic Nucleus »). 

Un TN non-actif, serait donc un TN qui n'absorbe plus de matière, ayant fait le ménage autour de lui, et n'émettant pas de lumière par l’intermédiaire d'un disque d'accrétion. Par exemple un TN stellaire.

Un noyau actif (AGN) est une région compact au centre d'une galaxie dont la luminosité est beaucoup plus intense que la normale n'étant pas d'origine stellaire, mais due à un disque d'accrétion d'un TN hyper-massif.

Une galaxie active est une galaxie abritant un noyau actif (AGN). Si elle est très lumineuse c'est à cause de son noyau actif et non de ses étoiles.

Donc :
Un TN n'émet pas lui même de lumière, il n'est donc pas à lui seul un noyau actif (AGN).
Si il est un TN actif, alors il absorbe de la matière et crée un disque d'accrétion qui lui, émet de la lumière.
Si il est très gros, hyper-massif, alors la lumière émise par le disque d'accrétion devient extrêmement forte, et la combinaison de ce TN hyper-massif + le disque d'accrétion est un quasar.
Ce quasar (si il est au centre d'un galaxie) s'appelle aussi un noyau actif (AGN).
Cette galaxie est alors une  galaxie active .
D'après ce que je comprend de MKPanpan : de toute façon un quasar est forcément au centre d'une galaxie, donc forcément un noyau actif.

« Quasar »  et  « Noyau actif  (AGN)» ne sont que 2 synonymes.

 

 

Modifié 26 mars par Bart Simpson

['Bruno]

En fait, quasar et noyau actif ne sont pas tout à fait synonymes. Un quasar est un cas particulier de noyau actif, une sorte de noyau "très très actif". Ce sont des objets de même nature, mais l'un est plus lumineux que l'autre.

 

Le catalogue Quasars and Active Galactic Nuclei (13th Ed.) (Veron-Cetty+ 2010)  répertorie des quasars, des objets BL Lac (variantes de quasars mais pas tout à fait) et des AGN. Voici ce qu'on lit dans la description du fichier ( https://cdsarc.u-strasbg.fr/viz-bin/ReadMe/VII/258?format=html&tex=true ) :

qso.dat       142    133335  *Quasars (brighter than absolute magnitude -22.25)
bllac.dat     142      1374   Confirmed, probable or possible BL Lac objects
agn.dat       142     34231  *Active galaxies (fainter than -22.25)

La différence entre AGN et quasar est donc une différence de luminosité, avec comme limite la magnitude absolue -22,25. (Je crois que cette définition n'est pas forcément la même pour tout le monde, là c'est un peu la définition du catalogue. Normal, c'est juste une limite arbitraire pour savoir qui appeler "quasar".)

 

[MKPanpan]

Alors moi j'aurais une définition qui va dans l'autre sens.

 

Les galaxies à noyau actif (AGN) sont des galaxies dont la luminosité est beaucoup plus importante que les autres galaxies, et ce dans différentes longueurs d'onde (par exemple les radiogalaxies.)

Il semblerait, d'après le modèle unifié, que la dénomination de l'objet observé dépend en fait de l'angle d'observation de cette AGN, en fonction de si on l'observe par la tranche, de face, dans l'axe d'émission d'ondes radio, ... L'AGN peut donc prendre le nom de Quasar, Blazar, Galaxie de Seyfert de type I ou II, Radiogalaxie, ...

 

Ce serait donc toujours un même type d'objet, mais en fonction de l'angle d'observation, on observerait des ondes radio, des ondes lumineuses, voire même un champ magnétique intense (modulo toujours le red shift.)

 

Ces émissions électromagnétiques ont toutes pour origine l'important disque d'accrétion autour du trou noir super-massif central de ces AGN. Une AGN est donc une galaxie dont le trou noir central super-massif est en train d'accréter une quantité importante de matière, qui peut être une conséquence de la jeunesse de celle-ci (Univers jeune,) ou du fait d'une fusion de galaxies par exemple entrainant une redistribution de la matière en leur sein.

 

A noter que presque toutes les galaxies possèdent en leur centre un trou noir dit super-massif (pour les distinguer des trous noirs stellaires,) qui ont pu plus ou moins faire le ménage autour d'eux. Par exemple, notre galaxie n'est pas considérée comme AGN mais Sagittarius A* n'est pas pour autant complètement inactif : il y a toujours de la matière qui tombe de dans puisqu'il émet des ondes radio.

[Bart Simpson]

Cette discussion me permet de rebondir comme un enchainement parfait sur ma seconde question :

Dans mon roman j'écris, pour décrire le cahot de l'univers, que :

« Les trous noirs dévorent les galaxies » .

Je ne sais pas si je peux conserver cette phrase.
D’abord, il ne s'agit pas de tous les TN. Les TN stellaires par exemple, après effondrement de leur étoile d'origine, me semblent très peu actifs et rester pépère dans leur coin, retenant divers objets en orbite à peu près stable.
Cela, de la même manière que nombreux TN de type « noyau galactique non actifs », comme Sagittarius qui ne mange presque rien, et se contente de retenir toute la voie lactée en orbite autour de lui, de manière inoffensive.

Les TN actifs en revanche, comme notamment les quasars, dévorent belle et bien de grandes quantités de matière.
J'avais trouvé sur le net que les quasars peuvent engloutir jusqu'à l'équivalent en matière de 3 millions de planètes Terre par an. Joli coup de fourchette
Mais un quasars mange le disque d'accrétion de matière qui est à sa portée. Peut être pas la galaxie elle même qui reste en orbite à peu près stable autour de lui.
Je ne sais pas jusqu'où s'étend le repas des quasars.
N'est-ce pas exagéré, de dire que les TN peuvent dévorer les galaxies ?

Ou peut être dans un autre cas de figure : lors de la collision de 2 galaxies, le TN central le plus gros des 2 n'engloutit-il pas une partie important de la galaxie rencontrée ?

[Bart Simpson]

Je vous remercie tous pour votre participation à cette discussion et votre patience à vouloir m'expliquer et me partager vos connaissances.
C'était très instructif .
Ecouter des conférences sur Youtube, ou lire des articles c'est bien, mais on ne peut jamais lever le doigt pour poser une question. Ce qui fait l'intérêt de ces échanges interactifs.
Omer n'a pas compris ce que je bricolais sur ce forum, mais Marge est très fière de moi pour avoir lâcher mon skate pendant de temps là 
Bart

['Bruno]

Tiens, je viens de découvrir que, le mois dernier, il y avait eu un autre sujet sur le quasar OJ 287 : https://www.webastro.net/forums/topic/261653-oj-287-un-an-de-données-photométriques-dun-trou-noir-supermassif-binaire/.  Ça pourrait t'intéresser ?

 

(Et tu n'es pas le seul à ajouter un trait d'union pour rien...)

[Bart Simpson]

Merci Bruno d'avoir penser à moi
L'exposé de GeoffreyJoe est très intéressant.
Et le monde se divise en 2 catégories: ceux qui mettent des traits d'unions pour rien et ceux qui n'en mettent pas

[MKPanpan]

Je n'avais pas répondu aux dernières questions, merci d'avoir fait remonter le sujet pour m'en rappeler 😀

 

  Le 27/03/2025 à 09:24, Bart Simpson a dit :

J'avais trouvé sur le net que les quasars peuvent engloutir jusqu'à l'équivalent en matière de 3 millions de planètes Terre par an.

Voir davantage  

C'est le défaut de ce que l'on trouve sur internet, 3 millions de masses terrestres par an, ça paraît énorme 😲

On utilise plutôt en astronomie de grande échelle la masse solaire notée M☉.

Les 3 millions de masses terrestres représentent 9 M☉ (on va arrondir à 10 pour l'ordre de grandeur.) Ca fait déjà un nombre un peu moins impressionnant pour nous autres, humains à 10 doigts (ou 8 dans ton cas 😉)

Une galaxie typique de la taille de la Voie Lactée ou d'Andromède a une masse de l'ordre de 10^12 M☉.

Il faudrait donc de l'ordre de 10^11 années pour que le trou noir super-massif (ou peut être sans trait d'union) l'absorbe entièrement, soit 10 fois plus que l'âge actuel de l'Univers.

 

Donc non, une galaxie ne va pas être mangée de sitôt par son trou noir central.

D'ailleurs, on peut observer que Sagittarius A* a une masse négligeable par rapport à celle de la Voie Lactée (10^6 M☉.)

 

En fait, son rayon d'action (d'attraction) est plutôt faible, un trou noir central, comme dit plus haut, fait le ménage dans son environnement proche, mais une fois que celui-ci est vidé, le trou noir devient "inactif." Il peut y avoir parfois des étoiles qui sont projetées vers celui-ci par le hasard des interactions gravitationnelles entre les astres (souvent le cas d'une étoile qui rencontre un système binaire, l'une d'entre elles est éjectée tandis que l'autre se lie gravitationnellement à la première,) ou alors par fusion de galaxies qui vont apporter de nouveaux corps dans la zone d'attraction du trou noir.

 

Les trous noirs sont décrits souvent dans les émissions ou les livres pour "débutants" comme des monstres voraces, mais en fait, ils sont en général inoffensifs sauf pour les plus téméraires qui s'en approchent trop.

Certains supposent même que l'hypothétique planète numéro X (ou 9 en fait) de notre système Solaire serait un petit trou noir (du genre trou noir primordial,) ce qui ne mettrait pas pour autant notre vie en danger.

Modifié 23 avril par MKPanpan

[Bart Simpson]

MKPanpan,

merci d'avoir rattraper la question
Et oui, pour le grand publique (ceux qui ne s'intéressent pas à l'astronomie mais qui en entendent parler) et les débutants (qui s'y intéressent mais tombent dans les approximations sensationnalistes des médias), les trous noirs sont des ogres hyper dangereux qui sont en train de dévorer tout l'univers. 
Et moi-même, j'étais un dans le flou concernant les limites de la gloutonnerie de TN et de leur champs d'action.
Alors non: on ne va pas tous finir dans le ventre d'un TN géant.
Au fur et a mesure j'affine mes connaissances.
D'ailleurs cette quête de sensationnalisme des médias, me rappelle cette rumeur qui avait couru dans la presse, alertant sur le fait qu'au LHC de Genève, les savants fous créaient des micro trous noirs qui risquaient d'engloutir toute la terre.
Alors oui, il faut faire le tris dans tous ce qu'on lit.
Merci pour l'aide de ce forum à faire ce tri.

(Note: je n'ai peut-être que 8 doigts, mais j'arrive à tous les mettre à la fois dans mon nez  )
Bart