OJ 287, un an de données photométriques d'un trou noir supermassif binaire

[GeoffreyJoe]

Bonjour tout le monde, je vous présente mon travail de ces derniers jours. J'ai dû beaucoup bricoler et trier les données tout au long de la semaine, données tirées des archives open data de LCO Global. C'est une courbe de lumière d'un objet un peu spécifique : OJ-287 est tout simplement un quasar, donc un trou noir supermassif (17 milliards de masses solaires!) dont le disque d'accrétion est très lumineux, mais celui-ci est encore plus particulier car un second trou noir supermassif (100 millions de masses solaires) orbite autour du premier, traversant son disque d'accrétion en 2 points pendant son orbite.

 

 

Les deux passages au travers du disque de matière surchauffée et sur-accelérée provoquent des flashs particulièrement violents. Seulement, la période d’occurrence de ces flashs (ou flares) est assez compliquée à établir car l'orbite même du "petit" trou noir, très excentrique, précesse autour du trou noir géant (comme Mercure autour du Soleil) : Les flares n'arrivent donc pas à intervalles réguliers et les plus grandes universités du monde font chauffer leurs supercalculateurs pour affiner leurs modèles. A priori maintenant on arrive tout de même à les prédire avec seulement 4h d'incertitude.

Une petite vidéo sur Wikipédia qui montre bien le phénomène : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/transcoded/9/92/BlackHoleDiskFlareInGalaxyOJ287-animation-20200428.webm/BlackHoleDiskFlareInGalaxyOJ287-animation-20200428.webm.720p.vp9.webm

 

Le quasar se trouve ici dans le ciel, dans la constellation du Cancer donc visible en ce moment si vous voulez photographier un objet distant de 3,5 milliards d'al.... Il est tout à fait accessible en photo. Notez son petit nom complet : QSO J0854+2006 qui est en fait très pratique !

QSO = Quasi Stellar Object (un quasar donc)

0854 = coordonnée d'ascension droite : 08h54min

+2006 = coordonnée de déclinaison : +20,06°

 

 

Et donc voici les courbes de lumières que j'en ai tiré, sur des données des 12 derniers mois. On voit que la courbe de lumière est complètement erratique, les émissions doivent être - on l'imagine - fortement perturbées par la binarité du système.

 

Je trouve cet exercice tout bonnement passionnant !

J'ai peu-être d'autres pistes pour étudier cet objet, notamment en spectro... affaire à suivre

 

PS : j'ai supprimé le post que j'avais fait dans l'autre sujet (merci les modos), je pense que ça mérite un sujet dédié (par contre @cmltb612 désolé tes posts ont sauté par la même occasion 😕 )

Modifié 24 mars par GeoffreyJoe

[krotdebouk]

Intéressant ! Le gros ne va t'il pas finir par manger le petit ?

Question subsidiaire, comment fais-tu pour afficher le quasar à partir de son petit nom dans Stelllarium ? J'ai charger le plugin quasar mais ça ne donne rien..

Merci d'avance !

[GeoffreyJoe]

il y a 51 minutes, krotdebouk a dit :

Le gros ne va t'il pas finir par manger le petit ?

Ça parait inévitable si, son orbite s'usant inexorablement par le biais d'ondes gravitationnelles. 

 

il y a 51 minutes, krotdebouk a dit :

comment fais-tu pour afficher le quasar à partir de son petit nom dans Stelllarium ?

Euuuuh... Je ne saurais pas dire. Je tape son nom OJ 287 et il me propose son équivalent QSO... 🤷

[krotdebouk]

il y a 6 minutes, GeoffreyJoe a dit :

Je ne saurais pas dire. Je tape son nom OJ 287 et il me propose son équivalent QSO... 🤷

Ah ba voilà et ça marche beaucoup mieux.. j'avais tapé directement QSO J0854+2006

[GeoffreyJoe]

Bonjour tout le monde,

 

la courbe de lumière pour le mois de mars. Si le réseau LCO continue son suivi quotidien, je vous ferai une courbe mensuelle

 

Je vais peut-être avoir l'occasion d'en avoir un spectre, va falloir que je m'initie à la spectro du coup 😄 Si un spectroscopiste veut se le tenter d'ici là, je serais ravi d'avoir votre retour

[fdudu]

Le 24/03/2025 à 10:10, GeoffreyJoe a dit :

je vous présente mon travail de ces derniers jours.

C'est ce qu’on appel de l’excellent travail 👍 fort intéressant ! 

Modifié 31 mars par fdudu

[charpy]

génial. y a til des dates annoncées pour les prochains flares?

 

il n’a pas l’air bien brillant. quelle est sa magnitude apparente?

[GeoffreyJoe]

Le 21/04/2025 à 10:28, charpy a dit :

génial. y a til des dates annoncées pour les prochains flares?

 

il n’a pas l’air bien brillant. quelle est sa magnitude apparente?

Salut !

 

La magnitude est d'environ 15.4 dans la bande V. Pour les flares, le dernier évènement majeur prédit pour 2022 n'a pas été observé, jetant le trouble dans la communauté scientifique sur le modèle du trou noir supermassif binaire à précession, le modèle "PB" pour Precessing Binary a pris du plomb dans l'aile. De plus il y a débat sur la masse du trou noir principal notamment qui aurait peut-être été surestimée d'un facteur 100.

 

Le prochain flare est prévu pour les années 2030 mais la surveillance en continu est nécessaire car une surprise peut venir n'importe quand  

Modifié 1 mai par GeoffreyJoe

[Bart Simpson]

Merci pour cet exposé sur OJ 287 dont je suis un grand admirateur.
J'ignorais que le petit trou noir traversait le disque d'accrétion du gros durant son parcours.
Mais si les flashs sont distant de plusieurs années (le prochain vers 2030), combien de temps est ce qu'ils durent?
Ça doit dépendre de la vitesse de rotation du petit TN et de l'épaisseur du disque d'accrétion.

[GeoffreyJoe]

Le 22/04/2025 à 20:05, Bart Simpson a dit :

 combien de temps est ce qu'ils durent?
Ça doit dépendre de la vitesse de rotation du petit TN et de l'épaisseur du disque d'accrétion.

Bonjour,

 

effectivement ça doit dépendre de plusieurs facteurs, et j'imagine que c'est en plus très variable. Attendons le prochain

[GeoffreyJoe]

Bonjour,

 

voici la courbe pour le mois d'avril. Il n'y a pas eu de prise de données entre le 1er et le 14 avril, et il semble que pendant cette première quinzaine le quasar ait augmenté significativement son activité. Seule 10 prises de données en avril du coup, concentrées sur la deuxième quinzaine.

 

On voit qu'il a dépassé temporairement la magnitude 15, pour s'établir hier à une magnitude de 15,502 (+/-0,015). Affaire à suivre...

[GeoffreyJoe]

Bonjour,

 

voici la courbe de lumière pour le mois de mai. Quelques trous en début de mois, mais les données sont bien là. A noter que cette courbe est plus "vraie" que les précédentes. Ce mois-ci, pour la première fois j'ai appliqué les transformations photométriques aux magnitudes indiquées des étoiles de comparaison afin de coller au mieux à la réalité, les photos étant faites avec un filtre aux normes SDSS. Pour ces trois étoiles de comparaison, Simbad me donnait soit la magnitude en bande Johnson-Cousins ou bien Pan-STARRS. 

ChatGPT m'a aidé à foutre tout ça dans un fichier excel pour que je puisse faire facilement les conversions pour des projets ultérieurs. 

[krotdebouk]

il y a 57 minutes, GeoffreyJoe a dit :

A noter que cette courbe est plus "vraie" que les précédentes. Ce mois-ci, pour la première fois j'ai appliqué les transformations photométriques aux magnitudes indiquées des étoiles de comparaison afin de coller au mieux à la réalité

Ca semble effectivement payant, c'est propre !

[GeoffreyJoe]

 

J'ai fait une petite mise en forme un peu plus sympa, avec une vue d'artiste  

Modifié 15 juin par GeoffreyJoe