Les Trous Noires, monstres cosmiques...

Les astronomes ont-ils enfin trouvé pourquoi les galaxies forment si peu d'étoiles ? L'équipe de Francesco Tombesi du Goddard Space Flight Center, vient de découvrir que 40% des galaxies à noyau actif - c'est-à-dire un trou noir central supermassif en train d'avaler de la matière - présentaient des vents ultrarapides (ou UFO, Ultra-Fast Outflow). Un résultat obtenu grâce au télescope XMM-Newton, sensible aux rayons X.

Cette statistique qui porte sur 42 spécimens conforte l'hypothèse selon laquelle ce sont les UFO qui expliquent le faible taux de formation d'étoiles dans les galaxies - une énigme qui nargue les astronomes depuis plusieurs années. En soufflant le gaz qui est la matière première des étoiles, ces vents de 150 millions de km/h empêcheraient la naissance de nouveaux astres.

Des vents ultrarapides émanant des trous noirs supermassifs freineraient les naissances stellaires dans les galaxies. © ESA/AOES Medialab

Deux hypothèses en compétition
« Depuis une décennie, les UFO sont suspectés, comme les jets des trous noirs, de stopper la formation des étoiles. Les vents ultrarapides sont même de meilleurs candidats car les jets, eux, sont relativement étroits et dirigés vers l'extérieur d'une galaxie, donc interagissent peu avec elle », commente Françoise Combes, de l'Observatoire de Paris-Meudon.

« Pour en avoir le cœur net, il faudra déterminer si ces vents sont bel et bien en interaction avec les galaxies, ou s'ils s'en échappent eux aussi, ce que l'étude ne dit pas », note l'astronome. Pour en savoir davantage sur les trous noirs supermassifs, lire le sujet "A la une" de la nouvelle formule de Ciel&Espace, actuellement en kiosque.

Source Ciel&Espace: http://www.cieletespace.fr/node/8675

Le LHC n’a malheureusement pas produit de minitrous noirs mais il se pourrait qu’il en existe de nombreux dans la Galaxie, sous forme de matière noire. Un groupe de chercheurs a simulé la rencontre d’un de ces objets avec la Terre. Seuls les sismologues se rendraient probablement vraiment compte de l’événement...

On se souvient du vent de panique et des protestations irrationnelles qui ont saisi une fraction de l’humanité à l’idée que l’on puisse créer des trous noirs avec les collisions de protons au LHC. Malheureusement, aucune création de ces minitrous noirs ne s’est produite dans les détecteurs Atlas et CMS. Bien sûr, rien n’exclut encore qu’en montant suffisamment en énergie, peut-être même avec les collisions à 33TeV qui se produiront éventuellement à l’horizon 2040 dans le successeur du LHC, de tels objets exotiques finiront par apparaître temporairement avant de s’évaporer. Mais cela semble désormais bien peu probable car, si des considérations théoriques suggéraient naturellement que la création de ces trous noirs était possible à des énergies de quelques TeV, il n’en existe plus pour des énergies intermédiaires entre 10TeV et 10¹⁶TeV, le seuil orthodoxe des effets de gravitation quantique.

Cela ne signifie nullement que tout espoir d’observer un jour des minitrous noirs, directement ou indirectement, doive être abandonné. En effet, ces objets ont été prédits une première fois dans la cadre de la cosmologie par le grand physicien et cosmologiste Yakov Zel’dovich. Dans les toutes premières phases de l’Expansion de l’Univers observable, les fluctuations de densité qui donneront ultérieurement les étoiles et les galaxies pouvaient être telles que la formation de minitrous noirs de presque toutes les tailles, du noyau d’atome jusqu'au noyau de cerise, était possible.

Une représentation d'un événement qui ne peut pas se produire..L'engloutissement de la Terre par un minitrou noir primordial de 1015g en train de la traverser. © Jeff Darling

On spécule depuis longtemps sur l’importance de la population de minitrous noirs résiduelle dans l’Univers actuel. S’ils existent, certains pourraient même être des fossiles d’une phase de pré-Big Bang de notre Univers observable et seraient de bons candidats pour expliquer, au moins partiellement, la matière noire. Toutefois, il existe des limites aux caractéristiques de cette éventuelle population de trous noirs. Ces objets peuvent s’évaporer par rayonnement Hawking et se signaler sous la forme d’explosions violentes détectables dans le domaine des rayons gamma ou encore en laissant des traces dans la composition des rayons cosmiques étudiée par AMS. On sait ainsi que pour expliquer toute la matière noire, les minitrous noirs ne sont encore une bonne hypothèse que si leur masse est comprise entre 10¹⁷g et 10²⁶g. Pour comparaison, on évalue la masse d'un astéroïde à 10²¹g.

Des collisions avec des minitrous noirs improbables
Un groupe de physiciens de l’Université de Princeton a cherché à savoir ce qui se passerait si un de ces minitrous noirs passait au voisinage de la Terre ou même entrait en collision avec elle. Cela pourrait expliquer un événement toujours un peu mystérieux, celui de la Toungouska, une explosion survenue le 30 juin 1908 en Sibérie centrale.

Selon l’article publié par les chercheurs sur arXiv, un minitrou noir de 10¹⁵g traverserait la Terre en quelques minutes et n’aurait donc le temps de l’influencer que par son champ de gravitation. Ses forces de marée exciteraient certains modes de vibrations propres à notre planète - un peu comme les modes d'une cavité résonnante - et causeraient des ondes sismiques caractéristiques partout sur Terre. Mais la puissance des séismes produits serait d’une magnitude 4, ce qui est insuffisant pour vraiment causer des dégâts. Selon les physiciens, un tel événement ne pourrait se produire qu’une fois tous les 10 millions d’années en moyenne. Des minitrous noirs plus gros pourraient aussi simplement passer à proximité de la Terre et générer un signal sismique détectable mais cela ne se produirait que tous les 100.000 ans environ. Une chose est sûre, ce ne sont pas de tels trous noirs de 10¹⁵g qui détruiront la Terre le 21 décembre 2012...

* Detectable seismic consequences of the interaction of a primordial black hole with Earth
* Yakov Borisovich Zel'dovich

Source Actualité Futura-Sciences: http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/physique-1/d/et-si-un-minitrou-noir-entrait-en-collision-avec-la-terre_37702/