Trous noirs et quasars

Dans la collection Les grandes voix de la recherche, les Éditions CNRS publient un bref ouvrage de la renommée astrophysicienne Françoise Combes : Trous noirs et quasars.

L’ouvrage compte quatre chapitres : L’expansion de l’Univers, Les trous noirs, Les ondes gravitationnelles, Les quasars.

L’autrice relate dans le chapitre initial ses études en astrophysique, ses recherches en cosmologie et les implications de la découverte de l’expansion de l’Univers.
○ Illustration : photo de Françoise Combe à l’Observatoire de Paris en 2020.

Plus volumineux, le deuxième chapitre présente une synthèse sur les trous noirs : la nature des trous noirs, la relativité générale, les trous noirs de masse stellaire (première catégorie de trous noirs), les trous noirs supermassifs (seconde catégorie de trous noirs), les trous noirs de masse intermédiaire, le trou noir de la Voie lactée.
○ Illustrations : image de l’ombre du trou noir au centre de la galaxie Messier 87, Event Horizon Telescope (EHT), image du jet radio au centre de la galaxie Messier 87, déformation de l’espace, orbites de quelques étoiles autour de Sagittarius A*, sursaut de lumière infrarouge autour du trou noir de la Voie lactée.

Le troisième et bref chapitre décrit le phénomène des ondes gravitationnelles prédit par Albert Einstein, mais observé seulement depuis 2015.
○ Illustrations : première détection des ondes gravitationnelles, fréquence variant avec le temps.

Le dernier chapitre porte sur les quasars, soit les trous noirs supermassifs très actifs. L’étude et la description de ces objets les plus lumineux de l’Univers sont détaillées.
○ Illustrations : jet de plasma du quasar 3C 273, jet radio dans 3C 279, processus de Penrose.

Le livre est complété par un survol de la carrière scientifique de l’astrophysicienne et une sélection de ses publications.

Référence

Combes, Françoise. – Trous noirs et quasars. – Paris : CNRS Éditions, 2021. – 64 p. – (Les grandes voix de la recherche). – ISBN 978-2-271-13590-2. – BAnQ : 523.8875 C7311t 2021.

Image

Trou noir supermassif, quasar, galaxie (NASA) – Crédit : STScI.

Articles connexes

La Voie lactée

Sur la Toile

Françoise Combes (Wikipédia)

Identification d'un trou noir d'au moins 8200 masses solaires [un trou noir de masse intermédiaire] au centre de Omega Centauri (Éric Simon, Ça se passe là-haut, 16 juillet 2024)

La Terre dans l’espace / Jean-René Roy

L’objectif de l’ouvrage est de mieux faire comprendre comment et où la Terre se déplace dans l’espace, d’expliquer les lois qui règlent la mécanique des grands ensembles des astres familiers, comme la Lune, les planètes et les étoiles.

La détermination des distances cosmiques est fondamentale; elle est une des tâches les plus difficiles. Des cohortes d’astronomes s’y sont vouées au cours des deux derniers millénaires. Plusieurs fois, il a fallu prendre conscience que les apparences sont trompeuses.

Le célèbre astrophysicien québécois Jean-René Roy présente une fascinante synthèse sur les contributions successives des astronomes à positionner la Terre, le système solaire et la Voie lactée dans l’Univers.

Encadré par un avant-propos et une introduction, d’une part, et des annexes, une bibliographie et un index, d’autre part, l’ouvrage compte neuf chapitres :

1 – La Terre, un observatoire en mouvement
2 – L’astronomie primitive : l’apprentissage des astres
3 – L’astronomie dans l’Antiquité et au Moyen Âge : l’époque des géomètres
4 – L’héliocentrisme : la rupture de l’univers médiéval
5 – L’unification de la physique terrestre et céleste par la gravitation
6 – L’avènement de l’astrophysique
7 – Du galactocentrisme à l’éclatement extragalactique
8 – L’insolite univers relativiste
9 – Essai de cosmo localisation.

L’approche didactique de l’auteur caractérise l’exposé : style d’écriture limpide, hiérarchisation des notions abordées, plus de 150 illustrations (photos, dessins, schémas, tableaux), nombreuses biographies d’astronomes.

Dans son introduction, l’auteur aborde deux problèmes majeurs en astronomie : l’échelle des distances et l’échelle du temps. La dimension de l’échelle des distances est illustrée par des étoiles, le vide intersidéral et des galaxies : Soleil, amas globulaire Messier 53, galaxie spirale M 101, nébuleuse Oméga, Jupiter et trois de ses satellites, amas de galaxies dans la constellation de la Vierge. La dimension de l’échelle du temps est illustré par un super-calendrier sous forme de tableaux successifs (mois de l’année, jours du mois de décembre, journée du 31 décembre) et des images de télescopes.

Le chapitre 1 porte sur les bases de l’astronomie d’observation. Comme les autres chapitres, il est introduit par une citation et une image pleine page. Quelques thèmes abordés : la rotation de la Terre, la mesure du temps et les astres, le temps solaire, la précession lunisolaire et le problème du calendrier, la Lune et ses mouvements, les marées, les éclipses. Le chapitre initial compte deux encadrés : Protocole pour l’année bissextile, Pourquoi la Lune (ou le Soleil) nous apparaît-elle plus grosse proche de l’horizon? Comme le souligne l’auteur, ce chapitre de synthèse (41 pages) peut être passé et consulté plutôt en cours de lecture des autres chapitres.

Les chapitres suivants présentent le déroulement historique de l’astronomie et de l’astrophysique, des origines à nos jours. À cet égard, citons l'auteur : « Que vous connaissiez bien ou peu l’histoire de l’astronomie, je vous promets des surprises ». Alors, à vous de les découvrir !

Dans le chapitre conclusif, Jean-René Roy répond à la question « Où sommes-nous? » en se basant sur le Système de référence céleste international (SRCI) / International Celestial Reference System (ICRS).

Référence

Roy, Jean-René. – La Terre dans l’espace. La démesure de l’Univers de la préhistoire à aujourd’hui. – Québec : Les Presses de l’Université Laval (PUL), 2021. – xviii, 314 p. – ISBN 978-2-7637-5466-6. – [Citations : Avant-propos, pp. xiv, xiii]. – Bibliothèques de Montréal et BAnQ : 520.9 R8882t 2021.

Image

Looking Over The Limb (Mark Robinson, 18 décembre 2015, Lunar Reconnaissance Orbiter, LRO, NASA) – Image affichée sur la page de couverture du livre.

The Earth straddling the limb of the Moon, as seen from above Compton crater. The large tan area in the upper right is the Sahara desert, and just beyond is Saudia Arabia. The Atlantic and Pacific coasts of South America are visible to the left. – WAC E1199291151C (Earth only), NAC M1199291564LR (Earth and Moon); sequence start time 12 October 2015 12:18:17.384 UTC [NASA/GSFC/Arizona State University].

[Traduction par IA / Bing]

La Terre à cheval sur le limbe de la Lune, vue d’en haut du cratère Compton. La grande zone beige en haut à droite est le désert du Sahara, et juste au-delà se trouve l’Arabie saoudite. Les côtes atlantique et pacifique de l’Amérique du Sud sont visibles à gauche.

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Trente images révélant l’Univers (Jean-René Roy)