• 1ere Surprise, une Structure de Jet Inattendue.     

1. Deux Trous Noirs ?

2. Un Tore de plasma ?

3. Un jet issu du tore !

4. Le jet dans le plan du tore !

• 2eme Surprise, un objet inattendu.

1. Un 3eme Trou noir ?

2. Un "disque d'accrétion" indépendamment du tore.

• Amélioration de la technique de traitement.

L'image du jet, ci-contre, obtenue après modification de la procédure de traitement de l'image, permet d'éliminer certains isophots provoqués par le gradient de luminosité de l'image lié au gradient de densité de la matière dans le noyau de M 87.

La structure globale du tore, et du jet permettent de faire le lien avec ce que l'on sait de l'environnement magnétique de la planète Terre :

1. UCAR
2. David P. Stern & Mauricio Peredo

Bien entendu, pour le noyau de M 87 cela se passe à une échelle bien supérieure. (Dimensions, énergies). Ainsi que le montre J. Biretta dans (Superluminal Motion in the M87 Jet).

 G359.23-0.82 (La Souris)

Pulsar G359.23-0.82 (PSR J1747-2958)

Le 23 Septembre 2004, une confirmation spectaculaire par Chandra des relations physiques, qui existent entre les vents stellaires, les magnétosphères et les jets. (La source du vent stellaire n'est pas visible dans les images fournies par Chandra).
Cette structure n'est pas sans rappeler l'animation du Jet de M 87 réalisée par John Biretta.

M87 serait un micro-quasar dans notre propre galaxie

•  La vélocité supra luminique  (6c) apparente du jet pourrait s'expliquer, comme Y.P. Varshni et J. Talbot le font, en attribuant une distance qui situe M87 dans la voie lactée. Ce serait alors une étoile étrange, un micro quasar avec un red shift anormal. Mais de nombreuses observations montrent que cet objet est bien une galaxie elliptique située dans l'amas de galaxies Virgo. On peut aussi objecter que la morphologie des micro quasars identifiés comme tels est très différente de celle de M87.

M87 est bien une galaxie elliptique.

• Le tore est un plasma confiné par le champ magnétique du trou noir central. (Tokamak)

• Ce seraient donc les interactions gravitationnelles et surtout magnétiques, entre deux trous noirs, qui, agissant sur le tore de plasma, généreraient et accéléreraient le jet en le focalisant. L'objection majeure à cette hypothèse est que ces trous noirs doivent obéir à la dynamique imposée par les lois de Kepler. Mais le jet poursuivant une trajectoire rectiligne au delà du 2ème trou noir, sur plus de 5000 années de lumière, ne devrait alors pas nous apparaître sous cette forme, mais plutôt sous celle d'une structure en spirale (onde de densité). Ce n'est manifestement pas le cas.

• On peut lever cette objection en tenant compte des hypothèses et des faits  suivants:

1. Le trou noir central est un trou noir à symétrie axiale. (Trou Noir de Kerr). Il se comporte donc comme une plate forme inertielle quasi-absolue. Son plan de rotation ne peut changer qu'extrêmement lentement (gyroscope).

2. Par suite de sa vitesse de rotation relativiste, à l'équateur, les lignes de forces du champ magnétique du trou noir ne sont plus axi-polaires. Elles formeraient un cercle autour, et dans le plan de rotation, du trou noir. C'est cette propriété qui permet l'effet Tokamak.

3. Les dimensions du bouclier magnétique, associé au 2eme trou noir, et la pression de radiation due au vent de protons relativistes, s'exerçant sur la voile solaire que constitue ce bouclier,  permettent d'équilibrer les forces de gravitation.

4. L'effet Coanda (Mécanique des fluides) explique que le deuxième trou noir soit piégé dans l'axe du jet.

5. Et pour finir, la dynamique de type systémique (cybernétique) laquelle se manifeste par un  asservissement (boucle de rétroaction négative) explique comment et pourquoi ce système permet de maintenir constante la distance entre les deux trous noirs.

Conclusions:

Beaucoup de jets sont associés

1. A des systèmes binaires. (04/02/1992)

2. A la présence de magnétosphères.

3. A l'existence d'un vent de particules chaudes issues de l'un des deux objets en direction du deuxième.

Jets Périodiques alternés

Animation, format  ZIP
(B. Lempel - 39 Ko)

L'animation, ci-contre, que l'on peut visualiser en cliquant sur l'image, permet de comprendre ce qui se passerait si la cinématique décrite ci-dessus n'était pas active. Les lois de Képler s'appliqueraient dans toute leur rigueur, et le jet se manifesterait alors alternativement, en deux points opposés, dans le prolongement du plan de rotation du deuxième trou noir. Il faut toutefois, corriger cette simulation en notant que les jets peuvent avoir  une composante de vitesse tangentielle, avec pour conséquence, comme on le verra ultérieurement, de faire évoluer la galaxie, soit sous la forme de galaxie spirale, soit de spirale barrée, en fonction de la valeur de cette vitesse tangentielle, et aussi en fonction de l'éventuelle variation du périhélie des orbites (NGC 1512).
Cette situation ne se présente que si le centre de gravité, de ces deux objets, n'est pas à l'intérieur de l'un d'entre eux, c'est à dire pour des objets ayant des masses de même ordre.

On pourrait penser que l'existence de jets périodiques alternés est une pure spéculation. En fait, le satellite Chandra a détecté, en Rayonnement X, le Micro-Quasar XTE J 1550-564 qui justement présente cette particularité.
Et ce phénomène a été confirmé le 28 Février 2006 par l'ESA suite à l'observation du pulsar PSR B1259-63 qui est en rotation autour de l'étoile SS 2883 (Be Star).

Documents & Bibliographie :

1. "Gradients de luminosites dans le cœur de M87" Bernard Lempel (PDF = 810 ko)

2. "Cinématique dans le Cœur de M 87" Bernard Lempel (PDF = 406 Ko)

3. Jets et Systèmes binaires - Bernard Lempel. L'Astronomie Vol 117 - Sept 2003.  SAF  (PDF=1,6 Mo)

4. Le pulsar du Crabe, Faits et Contradictions.

5. "Quasars; a supermassive rotating toroidal black hole interpretation" R.J. Spivey (Un modèle Toroïdal de Trou Noir de Kerr vraisemblable, mais incomplet du point de vue du magnétisme)

6. "Le Trou Noir de Kerr Revisité" Bernard Lempel (PDF = 210 Ko)

7. Animation format MPEG (1,25 Mo - Source : John Biretta, STScl, 1999)

8. Sur la Cybernétique: "La Construction des Machines Automatiques" - R. Prudhomme, (ancien professeur au CNAM) Editions Gauthier-Villars, Collection Information et Cybernétique - 1964 - Paris (épuisé). Pour le consulter essayer la Bibliothèque Nationale

9. Premiers Calculs des Orbites d'un Systeme Binaire de Trous Noirs - E. Gourgoulhon, P. Grandclément. (Observatoire de Paris - Meudon).

10.  Binary black holes in circular orbits. I. A global spacetime approach- E. Gourgoulhon, P. Grandclément.

11. Binary black holes in circular orbits. II. Numerical methods and first results - E. Gourgoulhon, P. Grandclément.

12. Cluster, Explosions, Plasmoids, Ion Beams - Report on 7th Cluster Workshop (ESA 15-Mar-2004)  Le mécanisme des jets relativistes observé

13. Modèles d'avalanche des sous-orages géomagnétiques. (GRPS) et enfin expliqué ?

14. The Mouse that soared G359.23-0.82: Une magnifique confirmation de la structure et du mécanisme des jets (Vent stellaire + Magnétosphère + Jet)

15. "Deep impact" of pulsar around companion star (ESA - 28 February 2006)

16. TeV gamma rays from the Binary Pulsar PSR B1259-63 (Avril 2005)

17. Discovery of the Binary Pulsar PSR B1259−63 in Very-High-Energy Gamma Rays around Periastron with H.E.S.S.

18. XMM-Newton observations of PSR B1259–63 near the 2004 periastron passage

19. Cannibal stars like their food hot, XMM-Newton reveals (ESA March 2006)