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Un Os dans le Modèle Un Os dans le Trou Noir Jets et autres Bizarreries Hello !
Des Jets Fragmentés et Tordus
Source Chandra 3C 58 et le Pulsar du Crabe. (Source : Chandra) Il est intéressant de faire quelques comparaisons entre les jets, et surtout sur certains documents les concernant. Pour commencer voyons des jets qui présentent des courbures, disons même des cassures de leurs trajectoires.
Le premier cas est celui des jets issus de certains pulsars; 3C 58 et le Pulsar du Crabe en sont de bons exemples.
A propos de ces objets, on peut consulter :
L'Os du Crabe.
Effets de Réfringence dans le Crabe.
Un Os Vagabond dans le Crabe
Critiques et Répliques
J0617 dans IC 443: Le Cas de l'étoile à neutrons avec un Sillage capricieux - Zoom (Source : Chandra) L'image de J0617 dans IC443 réalisée par Chandra.
J0617 dans IC443 (zoom) DP par B. Lempel J0617 (après DP). On peut noter que le jet de J0617 n'est pas un jet continu. Il apparaît sous forme de "blobs" successifs.
Notons que le jet est courbé et aussi littéralement "cassé" à certains emplacements.
Notons la présence de deux ou peut-être trois objets reliés par un nuage de gaz (en bleu).
Champ magnétique Terrestre (Source: Expérience Cluster)

Le mécanisme de formation des jets est-il bien compris ?

L'Expérience Cluster nous révèle ce qui se passe dans les interactions électromagnétiques entre le Soleil et la Terre.

 
Source : Fabrice Mottez Sous Orages magnétiques Et ce que nous montre Monsieur Fabrice Mottez (Observatoire de Paris-Meudon) est tout à fait fondamental.
Une animation est disponible au format MPEG (Windows Media Player).
Nous ne connaissons pas la vitesse atteinte par les particules accélérées. Seraient-elles, dans certains cas, relativistes ? Il semble que oui.
S'il s'agit d'un jet qui apparaît ainsi "périodiquement", de loin "verrait-on" des "blobs" successifs? Remarquons que M. Fabrice Mottaz, volontairement ou involontairement, nous montre un jet dévié de la ligne droite, mais pas l'axe de propagation des particules du vent solaire.
3C 279, (Nature)
Cosmic Jet Engine
Un document publié le 18/02/2010 dans NATURE Vol 463 par Andy Young, nous décrit le jet issu du blazar 3C279. (Notons qu'il s'agit d'une image d'artiste)
Chose étrange ce jet serait courbé sous l'influence du champ magnétique d'un "Blob" (bulle de gaz).
La nature et les propriétés de ce Blob et de ce jet nous laissent perplexes. C'est le moins que l'on puisse dire
Nous verrons ultérieurement que d'autres explications sont possibles.
A Displaced Supermassive Black Hole in M87 (Source: HST) Voici, ci-contre, un document publié le 25 Mai 2010 dans le "Hubble Site"
La publication qui l'accompagne date du 12 Mai 2010 :
Science Paper by: D. Batcheldor et al. 2010 (Document PDF)
(Notons que la photographie originale a été prise par le HST en Février 1998).

Il apparaît que le "trou noir central" de cette galaxie est excentré par rapport au centre de la galaxie.
A Displaced Supermassive Black Hole in M87 (Source: HST) Un objet que les auteurs de la publication ont nommé "HST-1" situé à environ 200 années de lumière du Trou Noir (BH), semble être à l'origine de ce décalage.
Le rapport des distances avec le centre galactique (GC) nous donne le rapport des masses, et nous permet de calculer la masse de HST-1 :
Sur notre écran,
entre GC et BH, on mesure 12 mm.
entre GC et HST1, on trouve 70 mm
Et si on admet, pour le Trou Noir, une valeur de 3 milliards de  (valeur généralement admise), le calcul nous donne pour  HST-1 : 
 

La masse de HST-1 n'a rien de négligeable. Il s'agit donc d'un deuxième Trou Noir.
Notons que BH, GC et le centre de HST-1 ne sont pas alignés sur une droite, donc le jet de M 87 subit une déviation, pourquoi ?

Il est curieux que HST-1 n'ait jamais attiré l'attention de qui que ce soit.
Jamais ? Mais est-ce si sûr ? 

M 87 (VLT)
The jet of energy of M 87 ( ESO) (VLT - First Light)
Cette photographie a été prise au VLT pendant la nuit du 25 au 26 Mai 1998 et fut publiée sur Internet le 27 Mai 1998. Il s'agit d'une "First Light". 
M 87 (DP par B. Lempel) Deux mois après, et avec quelques tâtonnements, nous obtenions par traitement informatique, l'image ci-contre.
Et nous constations alors que le jet ne prend pas naissance près du noyau, mais qu'il est issu d'un tore (plasma ?). Il n'est pas non-plus issu d'un disque d'accrétion.
Il n'apparaît pas, dans ces images, de contre-jet.
On peut aussi observer que le jet est dévié de la ligne droite par un bien curieux objet que nous pouvons sans trop d'hésitation assimiler à HST-1, lequel aurait apparemment un champ magnétique.
Pour mémoire, le jet de M 87 aurait une vitesse réelle de l'ordre de 0,6c. (Source John Biretta) Même s'il y a des effets relativistes, à cette vitesse cela ne devrait pas empêcher la détection d'un contre-jet à une longueur d'onde différente (redshiftée IR ou Radio ?). A notre connaissance cela n'a jamais été le cas pour M 87.

Remarques:
  1. La publication de Batcheldor et al. confirme l'existence de deux objets massifs.

  2. Globalement cette image ressemble beaucoup à ce que nous montre M. Fabrice Mottaz.

  3. Une suggestion, HST-1 aurait du s'appeler VLT-1 ou bien quelque chose comme cela.

M 87 (DP par B. Lempel) Peu de temps après, en accentuant le traitement informatique, nous obtenions l'image ci-contre.
Le tore a disparu, mais le disque d'accrétion est maintenant visible autour du trou noir central. (Notons qu'il n'a pas l'allure idéalisée qui nous est généralement proposée dans les modèles).
Un troisième objet (que nous nommerons VLT-2) est apparu. Si VLT-2 est en interaction gravitationnelle avec les deux premiers, on pourrait peut-être évaluer les masses relatives de ces trois objets, en tenant compte, bien sur, de la valeur angulaire du plan de projection sous lequel nous les voyons.
Notons que VLT-2 semble se déplacer vers une région proche du "trou noir" central en laissant une trainée derrière lui. Cette région pourrait-elle être le centre de gravité des trois objets ? Si VLT-2  se déplace, ou est-il aujourd'hui (04/07/2010) ?
Puis voici trois traitements successifs de la région centrale de M 87.
M 87 (DP par B. Lempel) M 87 (DP par B. Lempel) M 87 (DP par B. Lempel)
Maintenant on voit apparaître ce qui semble être le disque d'accrétion, lequel présente une structure à trois bras faisant des angles d'environ 120°, suggérant des résonances gravitationnelles, voire gravito-acoustiques. Notons qu'il semblerait que l'accrétion de matière, vers le trou noir, se fasse, dans sa phase finale, selon un axe polaire. Le disque d'accrétion, dans le plan du tore, reste loin du trou noir.
Le disque d'accrétion et le tore de plasma se distinguent clairement l'un de l'autre. Le tore et le jet restent toujours dans le même plan.
M 87 (Chandra)
Le centre de M 87 (Source : Chandra)
Pour comparaison voici ce que nous montre Chandra, une structure à trois bras apparaît, là aussi, dans le centre de M 87.
Schema du centre de M 87 (Source : B. Lempel) Ce schéma, ci-contre, représente la structure du noyau de M 87 telle qu'elle nous apparaît maintenant.
Le disque d'accrétion (orange) semble être repoussé par un vent de particules (flèches noires) dans le plan équatorial défini par le tore de plasma (bleu). L'accrétion ne peut donc se faire que par l'axe polaire (lui aussi défini par le plan du tore).
Le Jet a assez d'énergie pour se créer un passage à travers le disque d'accrétion. Il est ensuite soumis au champ magnétique du deuxième objet et donc dévié en fonction de la valeur angulaire de l'axe magnétique de ce dernier (flèche verte). C'est alors seulement qu'il est accéléré à des vitesse "relativistes".
Si le jet n'est pas relativiste en émergeant du tore, le contre-jet s'il existait, ne serait pas, lui non plus, relativiste et on le détecterait sans difficulté particulière de l'autre côté du tore. Le disque d'accrétion semble être repoussé par un vent de particules (flèches noires) dans le plan équatorial défini par le tore de plasma. L'accrétion ne peut donc se faire que par l'axe polaire (défini par rapport au plan du tore).
Conclusions
  1. Le "gaz blob" de 3C 279 pourrait être bien plus qu'un "gaz blob". Nous proposons un deuxième trou noir, ayant un champ magnétique, comme cela semble être le cas pour M 87.

  2. Les conclusions les plus intéressantes sont liées à la courbure des jets, à la zone de formation des jets et surtout au fait que l'on peut avoir des modes de formation de jets très différents d'un objet à l'autre.

  3. Il n'y a peut-être pas de modèle unique de formation des jets collimatés. Dans les cas qui nous intéressent, il semble que deux objets avec des champs magnétiques intenses en soient les principaux acteurs. Le cas de M 87 semble en être le cas d'école.
    Les interactions électromagnétiques entre le Soleil et la Terre apparaissent comme le meilleur "terrain expérimental" à notre disposition pour en comprendre les mécanismes.

  4. La structure du cœur de la galaxie M 87 nous apparait quelque peu différente de ce à quoi nous nous attendions. Il se peut que nous ayons été abusés par quelque artéfact. Nous attendons d'autres observations avec beaucoup d'intérêt.

Documents
  1. Jets et Systèmes binaires - Bernard Lempel. L'Astronomie Vol 117 - Sept 2003. SAF (PDF=1,6 Mo).
  2. Connecter le Soleil aux étoiles : vers une solution à l'énigme magnétique solaire ? (CNRS - INSU)
  3. Là où les électrons deviennent relativistes. (La Recherche N° 360 - Janvier 2003)
  4. Evidence for Electron Acceleration up to ~ 300 keV in the Magnetic Reconnection Diffusion Region of Earth's Magnetotail. (M. Fiérotes, R. P. Lin, T. D. Phan, D. E. Larson, and S. D. Bale)
  5. Hubble witnesses spectacular flaring in gas jet from M87's black hole (Publié sur Internet le 14 Avr 2009)
  6. Hubble Space Telescope observations of an extraordinary flare in the M87 jet
  7.   New  (22 Aout 2013). Hubble prend des films de l'espace ondoyant (On peut observer, dans les VIDEOS, que la luminosité de HST-1 varie périodiquement, environ 13 fois en 13 ans). Artéfact ?
  8. Optical proper motion measurements of the M87 jet: New results
Date de Création: 04/07/2010
Dernière mise à jour: 18/05/16
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