Découverte d'un trou noir hypermassif à 12,7 milliards d'années-lumière

[invite94355a9b]

L'astronome Tomotsugu Goto de l'agence spatiale japonaise (JAXA) a découvert, au moyen du Subaru telescope, un quasar alimenté par un trou noir hypermassif à une distance d'environ 12,7 milliards d'années-lumière de la Terre, dans la direction de la constellation du Cancer. Ce quasar est le plus éloigné jamais découvert par un astronome japonais, et se classe en onzième position parmi tous ceux...

Lire la suite : Découverte d'un trou noir hypermassif à 12,7 milliards d'années-lumière

[invitedebe236f]

age de l univers 15.75 millard ?
donc on le voie t el qu il etait a 3 milliard d annee apres le bing bang

ce passe quoi si on en trouve un a 18 milliard d'années-lumière

[jecario]

15,75 ? Le rayonnement fossile a donné une valeur de 12,7 !

D'ailleurs comment se fait il qu'on puisse observer un quasar dont la lumière aurait été émise en même temps que le Big bang ?

[Hdeuzo]

Il me semble que la première étincelle a mis seulement 300 000 ans à s'allumer., donc le quasar a eu 1 milliard d'années pour se mettre en marche. Mais ce n'est pas un peu court pour avoir un trou noir hypermassif?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invité576543]

15,75 ? Le rayonnement fossile a donné une valeur de 12,7 !

D'ailleurs comment se fait il qu'on puisse observer un quasar dont la lumière aurait été émise en même temps que le Big bang ?

Le rayonnement fossile a un facteur de décalage vers le rouge de 1000.

Le texte indique un décalage z=0.8, soit un facteur de 1.8. Il faut choisir un modèle pour convertir un décalage en âge, mais aucun modèle ne donnera le même âge pour ces deux décalages.

Cordialement,

[Rincevent]

15,75 ? Le rayonnement fossile a donné une valeur de 12,7 !

13,7 :

http://www.futura-sciences.com/news-...-wmap_8511.php

mais où as-tu lu 15, 75 ?

Il me semble que la première étincelle a mis seulement 300 000 ans à s'allumer.

à sortir du magma plutôt

donc le quasar a eu 1 milliard d'années pour se mettre en marche. Mais ce n'est pas un peu court pour avoir un trou noir hypermassif?

le trou noir peut commencer à se former avant que l'univers ne soit devenu transparent... après, il manque juste des trucs matériels pour tomber dedans, mais j'imagine qu'il n'y a pas besoin que ce soit des étoiles : du gaz peut suffire. De toutes façons, on estime que les premières étoiles (population III) se sont formées assez rapidement...

[invité576543]

Sinon, je suis étonné de voir un décalage de 0.8 associé avec un âge de 12.7 Ga. Ca n'a pas l'air de coller avec mes références usuelles...

Il peut y avoir une confusion avec une distance de 12.7 Ga.l.

Cordialement,

[invité576543]

Sinon, je suis étonné de voir un décalage de 0.8 associé avec un âge de 12.7 Ga. Ca n'a pas l'air de coller avec mes références usuelles...

Je me suis laissé entraîné par les postes.

L'article dit bien UNE DISTANCE de 12.7 Gal. Ce n'est pas la même chose que l'âge, même entre années et années-lumière...

Cordialement

[cisou9]

Heureusement que ce n'est pas celui de notre galaxie.

[invité576543]

Bonsoir,

Je reviens sur distance et âge. La lecture de la suite des messages m'interpelle. J'ai l'impression qu'il y a une belle confusion entre âge (en années) et distance (en années-lumière).

La réponse de Rincevent semble avaliser le chiffre de "1.3 milliard d'années après le big-bang" (en réponse au message #4).

Mais il me semble que ce chiffre de 1.3 Ga n'est pas du tout correct. Un facteur de décalage vers le rouge de 1.8 correspond à une époque bien plus tardive.

Quelqu'un pourrait-il expliquer, en particulier si je me trompe?

Cordialement,

[GillesH38a]

Mmy, l'article ne dit pas que le quasar est à z=0.8 mais que 80 % des quasars sont à z=0.8 ce qui est d'ailleurs tout aussi faux

Le quasar identifié par Subaru est à z = 5.96 , c'est le 11e plus lointain quasar detecté (pas un record donc) mais le plus lointain détecté par un japonais.

Il est "confusant" de parler en distance pour les objets très lointains, d'abord parce que la distance n'est pas un concept bien défini en RG. Il y en a au moins 3 possibles:
a) la distance au moment ou la lumière qui nous parvient maintenant a été émise.
b) la distance actuelle de l'objet au moment ou la lumière nous parvient.
c) la distance parcourue par la lumière = temps cosmique qui s'est écoulé x c

c'est de celle là dont il s'agit, la lumière a été émise il y a 12,7 milliards an (+/- les incertitudes sur H0 et le paramètre de décéleration/accélération). en tout état de cause, le decalage vers le rouge z est une mesure bien plus robuste, indépendante des paramètres cosmologiques, et qui nous dit que le rayon de l'Univers était 7 fois plus petit que maintenant quand la lumière a été émise (l'age n'est pas tout a fait les 7/8 car l'expansion n'est pas lineaire).

[invité576543]

Mmy, l'article ne dit pas que le quasar est à z=0.8 mais que 80 % des quasars sont à z=0.8 ce qui est d'ailleurs tout aussi faux

Le quasar identifié par Subaru est à z = 5.96 , c'est le 11e plus lointain quasar detecté (pas un record donc) mais le plus lointain détecté par un japonais.

OK. J'aurais dû chercher d'autres articles. Le gros de ma confusion vient de l'absence de la valeur du z.

Il est "confusant" de parler en distance pour les objets très lointains, d'abord parce que la distance n'est pas un concept bien défini en RG. Il y en a au moins 3 possibles:
a) la distance au moment ou la lumière qui nous parvient maintenant a été émise.
b) la distance actuelle de l'objet au moment ou la lumière nous parvient.
c) la distance parcourue par la lumière = temps cosmique qui s'est écoulé x c

c'est de celle là dont il s'agit, la lumière a été émise il y a 12,7 milliards an (+/- les incertitudes sur H0 et le paramètre de décéleration/accélération). en tout état de cause, le decalage vers le rouge z est une mesure bien plus robuste, indépendante des paramètres cosmologiques, et qui nous dit que le rayon de l'Univers était 7 fois plus petit que maintenant quand la lumière a été émise (l'age n'est pas tout a fait les 7/8 car l'expansion n'est pas lineaire).

J'ai vraiment du mal avec ces différentes distances. La "distance actuelle" me semble contra-factuelle au possible, on parle d'un présent "imaginaire", non observable. La a) est incompréhensible (pour moi), encore plus contra-factuelle, ça donne l'impression que le point où je suis maintenant existait dans le passé, ça a des relents d'espace absolu. La c) n'est pas une "vraie" distance (une norme de la partie 3D d'un bi-événement), il me semble, mais l'intégrale de la distance "vu du photon", alors qu'il n'y a pas de référentiel pour le photon.

Bon, du travail en perspective.

z, ou mieux 1+z, c'est mieux comme mesure, bien d'accord!

Cordialement,

[GillesH38a]

J'ai vraiment du mal avec ces différentes distances.

c'est normal, aucune n'est satisfaisante, du fait que la métrique spatiale dépend du temps.
La comparaison habituelle à 2D est celle de la terre qui gonfle. Un automobiliste part de Paris à 12h, lorsque le rayon de la Terre est 6400km, et arrive à Lyon à 18h quand il est de 7000 km, en ayant roulé à 100 km constamment. A quelle distance se trouv(ait) Paris de Lyon quand il arrive?

au début moins de 600, à la fin plus de 600, et il a roulé 600 km. Ceci dit il y a eu un moment ou la distance etait réellement 600 km.

Mathématiquement, les distances a) et b) sont quand même définies par l'integrale de la métrique spatiale dl sur la coupe temporelle à 3D au temps cosmique moyen t = tdépart et t = tarrivée respectivement.

Elles ne sont pas tout à fait contrafactuelles, et sont observables , à condition d'imaginer un grand nombre d'observateurs sur le trajet, echangeant continuellement des photons entre eux et convenant de ne considérer que des photons arrivant simulanément de leurs deux voisins (assez proches pour que l'expansion de l'Univers soit négligeable pendant l'échange). Si on considère comme distance totale la somme des distances entre observateurs (ca revient à fait l'intégrale de dl) la distance a) et b) correspondent respectivement à la mesure faite lorsque les photons sont reçu simultanément avec le temps d'émission, ou le temps de réception du photon du quasar.

Cordialement

Gilles

[invité576543]

La comparaison habituelle à 2D est celle de la terre qui gonfle. Un automobiliste part de Paris à 12h, lorsque le rayon de la Terre est 6400km, et arrive à Lyon à 18h quand il est de 7000 km, en ayant roulé à 100 km constamment.

Ca je connais, mais l'espace absolu est sous-jacent à l'exemple, l'espace euclidien dans lequel est, et gonfle, la Terre. Du coup, je me méfie de la comparaison. Ou encore, il y a un choix de référentiel non explicité, si ne me trompe pas.

Cdlt,

[Kr3st]

Bonsoir,

Dans l'article, l'auteur parle d'une "réionisation de l'univers".
Quelqu'un pourait rajouter quelque chose à ce sujet ?
Ou un/des lien(s) qui en parle(nt).

Merci.

[DonPanic]

le decalage vers le rouge z est une mesure bien plus robuste, indépendante des paramètres cosmologiques, et qui nous dit que le rayon de l'Univers était 7 fois plus petit que maintenant quand la lumière a été émise (l'age n'est pas tout a fait les 7/8 car l'expansion n'est pas lineaire).

Salut
Si z est fonction de l'expansion, comment se fait le détermination de la courbe z ?
C'est thérique ou observationnel ?

[invitedebe236f]

ok donc si j ai comprit il est a 12.7 ma
mais il a mit moins de 12.7 ma pour y arriver
il est quand meme super pret du big bang

on peut calculer le temps qu il a mit pour etre a 12.7 ma ??

[invité576543]

Salut
Si z est fonction de l'expansion, comment se fait le détermination de la courbe z ?
C'est thérique ou observationnel ?

L'échelle de l'univers est 1/(1+z). Ce qu'on voit avec z=6 est advenu quand l'univers était 1/(6+1) plus petit.

C'est théorique, mais très simple: le décalage spectral de z correspond à une multiplication de longueur d'onde d'un facteur 1+z, et l'idée est que le photon n'a pas vraiment changé, c'est la notion de longueur, l'échelle, qui a changé entre émission et réception.

En espérant que j'ai bien compris la question... Pour l'âge et la distance, je patauge.

Cordialement,

[invite9438e0bf]

Alors bon, je pige que dalle.

La distance du quasar est elle 12,7 Gal ? Comment obtient-on cette valeur ?

Quel est alors l'âge du quasar ?

Combien de temps la lumière du quasar a-t-elle mis pour nous parvenir ? (je dirais 12,7 G années puisque c'est à la vitesse de la lumière qu'elle nous parviens...)

...........

[GillesH38a]

Hum, je crois que je n'ai pas été très clair vu les réactions. Essayons de classer ce qui est bien défini et ce qui ne l'est pas. Je fais quand même l'approximation cosmologique que l'Univers est spatialement homogène et isotrope, autrement dit, on "gomme" toutes les irrégularités gravitationnelles dues aux surdensités, comme quand on considère que la Terre est une sphère parfaite.
Dans ces conditions , il existe

a) un temps cosmique moyen universel permettant de synchroniser toutes les horloges, qu'on appelle communément "l'âge de l'Univers" : t.
(NB : ce temps n'est PLUS bien défini de maniere univoque en présence d'irrégularités gravitationnelles,le simple champ g de la Terre nous fait paraitre le temps s'écouler plus lentement, donc une horloge placée sur la Terre marquerait un temps légèrement inférieur que sur la lune par exemple)

b) un facteur d'échelle R(t) (rayon de courbure ou facteur d'échelle de distance pour un Univers plat).

R est bien défini, mais la relation R(t) est compliquée et dépend du contenu énergétique de l'Univers, lui même mal connu. Il faut donc la déterminer observationnellement (-> mesures des supernovae p.ex.)

c) quand un photon est émis à t0 et recu à t1, sa longueur d'onde est multipliée par 1+z = R(t1)/R(t0). Cette quantité est très facilement mesurable avec un spectrographe,mais elle ne donne que le rapport des rayons. La transcrire en âge suppose d'avoir résolu le problème précédent, déterminer R(t).

Ce qui n'est pas bien défini :

lorsque ce même photon a été émis d'un point A (le quasar) à t0 et reçu en un point B (notre galaxie) , la distance entre A et B n'a pas de définition claire : elle avait une valeur à t0 sur la "photo spatiale" de l'Univers à cet instant, elle a une autre valeur à t1, et elle a une troisième valeur c (t1-t0) différente de ces deux là. C'est en général cette troisième définition qu'on adopte (juste le temps t1-t0 soit ici 12,7 Gan multiplié par c). Mais il ne faiut pas oublier que t1-t0 est lui même déduit des paramètres cosmologiques observés, et n'est donc pas très "robuste" au contraire de z. Autrement dit cette "distance" est doublement approximative, à la fois dans sa définition et dans la manière dont on estime sa valeur. Au contraire , z est directement mesuré et ne dépend d'aucun modèle, c'est pour ça que les astronomes préfèrent largement parler de z dans leurs publications (mais pour le grand public, parler du rapport de longueur d'onde fait un peu abscons! )

[invitea0daaf9b]

Moi non plus je comprends rien....

Ce que j'ai compris c'est que le trou noir était comme le Japonais l'a observé il y 12,7 milliards d'années. Mais aujourd'hui comment est-il?? lol

Attendons 12,7 milliards d'années
Mais du coup, à quelle distance est il??

[DonPanic]

c'est de celle là dont il s'agit, la lumière a été émise il y a 12,7 milliards an (+/- les incertitudes sur H0 et le paramètre de décéleration/accélération). en tout état de cause, le decalage vers le rouge z est une mesure bien plus robuste, indépendante des paramètres cosmologiques, et qui nous dit que le rayon de l'Univers était 7 fois plus petit que maintenant quand la lumière a été émise (l'age n'est pas tout a fait les 7/8 car l'expansion n'est pas lineaire).

7 fois plus petit, ça veut bien dire aussi grossomodo 343 fois plus dense ?

[GillesH38a]

ben oui le philosophe tu as compris . Maintenant c'est probablement une grosse galaxie, comme celles qui nous entourent. Comme elle s'est éloigné depuis sa formation, il faudra attendre bien plus que 12,7 milliards d'années avant que la lumière émise maintenant nous parvienne !


Donpanic, oui mais la densité actuelle est très faible, y a de la marge . Et les perturbations gravitationnelles initiales ne s'etaient pas autant amplifiées, la majeure partie des galaxies etaient encore des "proto galaxies", effectivement plus proches les unes des autres que maintenant. La température du corps noir était aussi d'environ 20 K, pas 3K.Reste qu'il a fallu etre tres rapide pour former deja des éléments lourds dans les premières étoiles, ça reste encore mystérieux.

[DonPanic]

Donpanic, oui mais la densité actuelle est très faible, y a de la marge . Et les perturbations gravitationnelles initiales ne s'etaient pas autant amplifiées, la majeure partie des galaxies etaient encore des "proto galaxies", effectivement plus proches les unes des autres que maintenant. La température du corps noir était aussi d'environ 20 K, pas 3K.Reste qu'il a fallu etre tres rapide pour former deja des éléments lourds dans les premières étoiles, ça reste encore mystérieux.

La température du corps noir d'environ 20 K, ça veut dire que le milieu ne faisait pas obstacle au rayonnement des trucs chauds ?

[GillesH38a]

20K, c'etait deja très froid, -253°C. L'univers était devenu transparent au rayonnement bien avant, lorsque l'hydrogène s'est recombiné, à une température d'environ 3000 K (l'Univers était alors aussi chaud que la surface d'une étoile rouge comme Antarès, et le ciel était rempli de lumière de cette couleur). Cela correspondait à z=1000, et cela a donné le fond à 2,7 actuel. Entre z=1000 et z=6, environ le décalage des galaxies les plus lointaines détectées, nous n'avons aucun renseignement....