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La matière peut stablement orbiter plus près d'un trou noir de rotation, droite, que de non-rotation, à gauche (illustration : NASA/CXC/M Weiss)
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La matière peut stablement orbiter plus près d'un trou noir de rotation, droite, que de non-rotation, à gauche (illustration : NASA/CXC/M Weiss)
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Liens de Web

* Explorateur de synchronisation de rayon X de Rossi, la NASA
* Jeffrey McClintock, CfA
* Stanford Woosley, UCSC

La conclusion soutient l'idée que seulement la rapide-rotation tient le premier rôle peut s'effondrer pour créer des explosions puissantes appelées les longs éclats de rayons gamma.

Pour mesurer la rotation des trous noirs, les astronomes mesurent la taille des disques de la matière qui les satellisent. Un trou noir de rotation traîne l'espace-temps autour avec lui pendant qu'il tourne, amplifiant la vitesse de la matière en orbite autour de lui. Que permet à la matière d'orbiter plus étroitement dedans sans obtenir sucé dans le trou noir lui-même - ainsi les rotations plus rapides d'un trou noir, la matière plus étroite peut stablement orbiter autour de lui.

Observer une animation montrer la différence entre tourner et non-tourner les trous noirs.

Mais le bord les plus secrets de ce disque est trop petit pour voir directement. Les mesures tellement précédentes des rotations de trou noir ont dû faire des prétentions au sujet des propriétés telles que l'inclinaison du disque à la ligne de la terre de la vue.

Maintenant, les astronomes ont mesuré la rotation d'un trou noir avec une nouvelle méthode qui exige peu de prétentions. L'équipe a été menée par Jeffrey McClintock du centre Harvard-Smithsonien pour l'astrophysique à Cambridge, le Massachusetts, USA.
Gaz chaud

L'équipe de McClintock a examiné un trou noir dans notre galaxie appelée le GRS 1915+105, qui se trouve environ 36.000 années-lumière loin. La matière devient tout plus chaude qu'elle devient plus près du trou noir, ainsi les observations de rayon X utilisées par équipe de Rossi de la NASA radiographient l'explorateur de synchronisation pour mesurer la température du gaz dans le disque.

Ils ont trouvé l'orbite stable les plus secrets autour de GRS 1915 est si étroit que le trou noir doit tourner à presque 1000 fois par seconde - le plus rapide jamais enregistré.

« L'application de ceci aux trous noirs d'arrangement et la physique de trou noir sont vraiment tout à fait importantes, » nouveau scientifique dit par McClintock. « C'est la chose la plus passionnante que j'ai travaillée dessus. »

Mais une deuxième étude de GRS 1915 suggère que la rotation pourrait être inférieure, selon une analyse des mêmes données de RXTE par Matthew Middleton de l'université de Durham, du R-U, et de ses collègues.
Effondrement stellaire

Chris fait, un membre de l'équipe de Middleton, indique leur analyse suggère que la rotation soit « partie essentielle mais pas extrémité ». Ils arguent du fait que les rayons X dispersant au loin des électrons dans le disque font les températures être évident plus haut qu'ils sont vraiment. Ceci donne l'illusion d'a étroit-dans le disque, et donc une rotation plus rapide pour le trou noir, ils disent.

Mais si l'équipe de McClintock a raison, le trou noir tourne à 98% du taux maximum théorique, qui est calculé par la façon dont tient le premier rôle rapidement peut tourner avant qu'ils s'effondrent pour former les trous noirs.

L'observation fournit l'appui pour l'idée que des éclats de rayons gamma - passagers mais les explosions puissantes - sont produits par la rapide-rotation tient le premier rôle.

Dans ce scénario, les formes d'un trou noir au centre d'une telle rapide-rotation tiennent le premier rôle et une partie du matériel stellaire restant forme un disque ce des spirales dans le trou noir.
Rotation élevée

L'interaction du trou noir et du disque produit voyage en jet, qui émettent des quantités copieuses de rayons gamma. Mais le tenir le premier rôle doit tourner très rapidement quand il s'effondre pour que ce disque forme, et quelques astronomes ont exprimé le doute qui tient le premier rôle tournerait assez rapidement à ce stade en leurs vies.

La nouvelle recherche peut apaiser certains de ces doutes. « Elle indique tient le premier rôle parfois trouvent un certain chemin pour mourir avec une quantité énorme de rotation à leur milieu, » dit Stanford Woosley de l'université de la Californie dans Santa Cruz, USA, qui ne sont pas un membre de l'équipe.

La friteuse de Christopher du laboratoire national de Los Alamos au Nouveau-Mexique, USA, qui ne sont également pas sur l'équipe, convient. Il dit qu'il est « évidence forte que la nature peut obtenir les taux élevés de rotation tient le premier rôle dedans pour produire des éclats de rayons gamma ».

McClintock indique il espère que cela l'analyse des observations semblables pour d'autres systèmes leur admettra obtiennent des taux de rotation pour une demi-douzaine de trous noirs dans les deux années à venir. « Nous allons l'appliquer aussi largement que nous bidon, » il dit.

Références de journal : Le journal astrophysique (vol. 652, p 518)

Notifications mensuelles de la société astronomique royale (DOI : 10.1111/j.1365-2966.2006.11077.x)