L’hypothèse « Gargantua » : le trou noir supermassif de la Voie lactée a-t-il un impact sur les planètes de la galaxie ? (Fonctionnalité du week-end)

Un trou noir supermassif

Les astronomes savent depuis les années 1990 que des planètes existent autour de pulsars. C’est une hypothèse raisonnable que des planètes pourraient également exister autour de trous noirs, qui ont un impact plus faible sur leur environnement local que les étoiles à neutrons en rotation. En 2019, l’astrophysicien de Harvard Avi Loeb et Jeremy Schnittman de la NASA proposé que des planètes habitées pourraient exister autour des trous noirs hébergés au centre de la plupart des galaxies. Ces planètes sont similaires à la planète fictive du monde aquatique Miller, la planète la plus proche du système stellaire en orbite autour du trou noir supermassif, Gargantua, dans le film. Interstellaire.

Particules à haute énergie et des vents à 10 % de la vitesse de la lumière

un nouveau papier par l’astrobiologiste Manasvi Lingam et l’astrophysicien Eric Perlman du Florida Institute of Technology, ainsi que des chercheurs de l’Université de Rome, de l’Université du Maryland et du Goddard Space Flight Center, examinent le rayonnement et les vents émanant de l’activité des trous noirs et comment ils peuvent exercer des effets sur planètes L’étude se concentre sur deux mécanismes clés : comment les vents des trous noirs peuvent chauffer les atmosphères et entraîner une fuite atmosphérique, ainsi que comment ils peuvent stimuler la formation d’oxydes d’azote et ainsi conduire à l’appauvrissement de la couche d’ozone.

“La plupart des galaxies ont des trous noirs dans leur noyau”, a écrit Perlman dans un e-mail à La galaxie quotidienne. « Notre galaxie a le Sagittaire A*, qui fait 4,2 millions de fois la masse de notre Soleil. Heureusement, il absorbe très peu de matière et n’est pas une source de rayonnement et de particules à haute énergie », a-t-il expliqué. « Mais la plupart des galaxies passent par des stades actifs. Ce que nous voulions savoir, c’est qu’est-il arrivé aux planètes abritant la vie dans une galaxie lorsque cela se produit ? »

Pour étudier comment les trous noirs peuvent affecter l’atmosphère d’une planète, l’équipe a développé des modèles mathématiques pour estimer la distance maximale jusqu’à laquelle ces effets sont rendus significatifs pour les planètes semblables à la Terre dans la Voie lactée. Cela a démontré que cet impact peut s’étendre sur environ 3 000 années-lumière. Dans le cas des quasars hébergeant des trous noirs supermassifs plus grands, la recherche a révélé que de tels effets pourraient en fait influencer la galaxie hôte du trou noir dans son ensemble.

“Il s’avère que lorsque vous avez un trou noir supermassif actif, il produit non seulement un rayonnement, mais il produit également beaucoup de particules à haute énergie qui sont alimentées par le trou noir”, a déclaré l’astrobiologiste du Florida Institute of Technology. Mansavi Lingam mentionné. « Il est facile de le visualiser comme un vent se déplaçant rapidement, comme un ouragan extrêmement amplifié. Vous avez ce vent de particules à haute énergie qui émane du voisinage du trou noir à 10% de la vitesse de la lumière, plus de mille fois plus rapide que notre vaisseau spatial actuel.

“Monstres de la taille d’un ping-pong” – Les trous noirs primordiaux peuvent être de n’importe quelle taille et n’importe où dans la Voie lactée

Non bio amical – Trou noir “Indigestion”

Le rayonnement émis par les trous noirs est essentiellement constitué de particules de lumière appelées photons. Mais si les trous noirs sont principalement connus pour que rien ne s’en échappe, pourquoi cette lumière est-elle émise ainsi que les particules à haute énergie dans le vent ? Ce qui se passe, c’est qu’il y a beaucoup de gaz qui entoure le trou noir pendant sa phase active. Le trou noir commence à manger une partie de ce gaz. Mais il ne le mange pas de manière totalement efficace : comme le trou noir consomme de plus en plus de gaz, le gaz tombe vers le trou noir.

Pendant qu’il tombe vers le trou noir, il se réchauffe. Tout comme lorsque vous vous frottez les mains et que la friction génère de la chaleur, la friction subie par le gaz en spirale vers l’intérieur vers le trou noir le conduit à s’échauffer et finalement à libérer de l’énergie sous forme de photos.

Considérez cela comme une forme d’indigestion interstellaire, a déclaré Lingam.

“Extremely Extreme Life” – Étoiles à neutrons, pulsars et planètes à trous noirs

Zone d’impact : 3 000 peut-être 5 000 années-lumière

“Ce rayonnement peut bombarder les atmosphères”, a-t-il déclaré. «Cela peut conduire à l’érosion de ces atmosphères. Il peut fournir beaucoup de rayonnement UV, il peut être nocif pour la biologie, etc. Certaines des mêmes ramifications s’appliquent également aux vents à grande vitesse du trou noir. Ce sont quelques-uns des nombreux effets que nous avons examinés.

Il reste encore beaucoup de recherches sur le vent dans les trous noirs. Lingam a noté que le modèle prend en compte l’expansion uniforme du vent dans l’espace, alors que les travaux futurs devraient examiner l’émission de rayonnement et de vents sous forme de jets, qu’il espère étudier avec Perlman et ses collègues italiens.

Des milliers de trous noirs entourent le Sagittaire A* supermassif de la Voie lactée

La Terre est à 26 000 années-lumière du centre de la Voie lactée

Pour ceux qui s’inquiètent des radiations et des vents du trou noir supermassif de la Voie lactée affectant la Terre, il n’y a aucune raison de s’inquiéter.

“La bonne chose que nous avons apprise au cours de ce travail est que beaucoup de ces effets s’étendent jusqu’à 3 000 années-lumière, peut-être 5 000 années-lumière, dans certains cas extrêmes”, a déclaré Lingam. “Mais la Terre est heureusement située à 26 000 années-lumière du centre de la Voie lactée, elle est donc confortablement en dehors de cette zone d’influence, si nous pouvons l’appeler ainsi, de l’activité des trous noirs. Par conséquent, nous pourrions nous considérer chanceux d’habiter cette région relativement paisible de notre galaxie.

Le dernier mot

“Nos recherches indiquent que les planètes proches des trous noirs supermassifs actifs recevraient des doses exceptionnellement élevées de rayonnement ultraviolet et de particules à haute énergie”, a déclaré Manasvi Lingam. La galaxie quotidienne“les deux poseraient de nombreux obstacles à l’habitabilité tels que l’érosion atmosphérique, l’appauvrissement de la couche d’ozone, les dommages biologiques, et bien plus encore.”

“Peut-être que le scénario le plus probable de ‘vie’ près d’une étoile à neutrons ou d’un trou noir implique la colonisation… par des missions robotiques d’une civilisation autour d’une autre étoile proche”, astronome James Cordes à l’Université Cornell, Raconté La galaxie quotidienne en 2021. L’objectif de recherche de Cordes comprend les étoiles à neutrons, les pulsars et la recherche d’intelligence extraterrestre. « Une telle mission », note-t-il, « serait très coûteuse et pourrait ne pas être justifiée compte tenu de la puissance de la télédétection. Cependant, une civilisation ancienne mais avancée pourrait se permettre un tel luxe.

Maxwell Moeastrophysicien, NASA Einstein Fellow, Université d’Arizona via Manasvi Lingam, Eric Perlman, Institut de technologie de Floride et Avis mensuels de la Royal Astronomical Society

Leave a Comment