Une nouvelle confirmation de la théorie de la relativité générale

J’étais en train de lire cet article sur la confirmation de la théorie de la relativité, à travers l’étude d’un système binaire formé d’un pulsar (ou étoile à neutrons) et d’une naine blanche.

L’article a été relayé par Yahoo : http://fr.news.yahoo.com/syst%C3%A8me-stellaire-extr%C3%AAme-donne-encore-raison-%C3%A0-einstein-071300261.html et des internautes y ont fait remarquer une petite erreur (le mot «cantique» à la place de «quantique»). Ce sont des choses qui arrivent, ça peu arriver à n’importe qui. Et au moment où j’étais en train de rédiger mon présent article, l’erreur a été rectifiée entre-temps par son auteur, c’est très bien.

Néanmoins je vais procéder à une vérification quantitative. Je cite : «La densité de ce pulsar, baptisé PSR J0348+0432, est telle que si l’on en prélevait un fragment de la taille d’un morceau de sucre, celui-ci pèserait plus d’un milliard de tonnes». Comme on connaît le diamètre et la masse approximative, j’en ai déduit que la masse de pulsar dans le volume d’un morceau de sucre est supérieure à 954 millions de tonnes. On peut dire que c’est équivalent, avec moins de 5% de marge d’erreur près.

Je cite aussi cette info : «À sa surface, la force de gravité est environ 300 milliards de fois plus intense qu’à la surface de la Terre.» Mon calcul montre que le pulsar a une gravité qui est plus de 272 milliards de fois celle de la surface terrestre. C’est bien dans le même ordre de grandeur, malgré 10,3% de marge d’erreur.

Bilan : l’article de Le Point est un bon article de vulgarisation scientifique, il est correct.

 

© 2013 John Philip C. Manson

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Une planète géante avalée en direct par un trou noir ?

On lit dans l’article en lien que des astronomes ont auraient observé un trou noir qui avale une planète géante.

L’examen de la vidéo montre que c’est une simulation, c’est-à-dire une sorte de dessin animé ou une «vue d’artiste» comme on en voit habituellement dans la presse de vulgarisation scientifique. Je trouve que les vues d’artiste sont des représentations vulgaires et biaisées de la réalité ; je préfère de loin les photographies ou les images du spectre infrarouge qui sont fidèles à la réalité (surtout quand il s’agit des images prises par le télescope spatial Hubble).

Le premier paragraphe de Maxisciences décrit le trou noir comme si c’était un volcan en réveil, c’est ce que cela suggère implicitement. La description ne correspond donc pas à l’astrophysique des trous noirs telle qu’on la connaît dans le cadre de la relativité générale. Un trou noir absorbe la matière à sa portée dès que ce trou noir s’est formé par effondrement gravitationnel sur lui-même, l’assimilation de matière par un trou noir est continuelle, elle n’a aucun phase de repos ni de réveil…

Dans le deuxième paragraphe, cela parle du satellite INTEGRAL. Celui-ci existe bien : c’est le «International Gamma Rays Astrophysics Laboratory», un satellite de 3 tonnes et demie. (http://fr.wikipedia.org/wiki/International_Gamma-Ray_Astrophysics_Laboratory). Il faut préciser que ce satellite ne permet pas des observations dans le spectre visible, il est un détecteur de rayons gamma et X.

Détection de planète avalée par un trou noir, ou alors il s’agit d’un autre événement ?

La chronique récente de l’astrophysique a évoqué l’hypothétique découverte de la matière noire sur la base de détection de positrons (anti-électrons = antimatière). Mais pas de planète géante a priori. L’instrument SPI du satellite  INTEGRAL a permis de réaliser une carte de la distribution des émissions de rayons gamma à 511 keV (kilo-électronvolts) qui sont produits lors de l’annihilation positron/électron. Les scientifiques ont ainsi pu déterminer qu’environ la moitié de l’antimatière produite dans la galaxie l’était par des trous noirs ou étoiles à neutrons arrachant de la matière à un compagnon de masse inférieure ou égale à celle du Soleil. Concernant la matière noire, toujours hypothétique, il faudra des preuves convaincantes. INTEGRAL, à ma connaissance, n’a pas détecté de planète géante. Et j’apprends aussi que la détection récente des positrons concerne le centre de notre propre Galaxie, donc pas NGC 4845. (http://smsc.cnes.fr/INTEGRAL/Fr/lien3_res.htm)

Marek Nikolajuk est authentiquement un physicien polonais. Via le site internet de l’ESA, j’en apprends davantage : la galaxie NGC 4845 (à 47 millions d’années-lumière de nous) a émis des rayonnements à haute énergie. C’est cet événement inhabituel qui suggère l’idée inadaptée d’un «réveil». Les astronomes affectés à l’étude ont conclu à un objet substellaire comme cause du rayonnement, un objet ayant 14 à 30 fois la masse de la planète Jupiter. Ils n’évoquent pas une planète géante, ils décrivent l’objet comme étant plutôt une naine brune (une étoile avortée car peu suffisamment massive). (http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Black_hole_wakes_up_and_has_a_light_snack?utm_source=feedburner&utm_medium=feed&utm_campaign=Feed%3A+google%2FqkAO+%28Science%29) Mais l’hypothèse d’une super-Jupiter n’est pas écartée.
Il est question ici d’un trou noir galactique de 300 000 masses solaires. Le retard de 2 ou 3 mois entre la brillance et l’atténuation des rayons gamma, selon moi cela pourrait peut-être dû à l’objet orbital qui perd peu à peu sa grosse atmosphère dans le trou noir, ce dernier subirait alors une augmentation de son moment cinétique, et dont la conséquence est un éloignement progressif de l’objet en orbite, augmentant du coup peu à peu sa période orbitale.
En savoir plus avec le spectre visible ? Très peu envisageable, étant donné la distance (47 millions d’années-lumière). On sait que le télescope spatial Hubble a une résolution d’image de 0,1 seconde d’arc. Si Hubble observait la galaxie NGC 4845, un zoom sur une distance de 47 millions d’années-lumière permettrait de pouvoir pixeliser des objets dont l’envergure est supérieure ou égale à 22,8 années-lumière. Une naine brune a un diamètre de plusieurs milliers de km, c’est ponctuel par rapport au pixel critique de 22,8 années-lumière. Il est donc impossible d’observer directement (dans le spectre visible) l’image de l’objet substellaire qui orbiterait autour du trou noir.
Le rayon de Schwarzschild du trou noir de NGC 4845 est d’environ 890 000 km, très inférieur aux 22,8 années-lumière qui forment le côté d’un pixel d’une image que pourrait faire le télescope spatial Hubble.
En revanche, on peut mesurer les rayons gamma. L’énergie d’un seul rayon gamma ou X suffit, à elle seule, d’avoir une information sur un événement en astrophysique qui soit capable d’initier une énergie élevée. Les rayons gamma ne sont pas là pour structurer une image comme une photo d’un objet lointain. L’info essentielle ici c’est l’énergie du rayonnement électromagnétique et celle des positrons mesurés.
Remarque : l’ESA indique que le trou noir aurait une masse de 300 000 masses solaires, tandis que Maxisciences rapporte qu’il serait de 100 000 masses solaires. Il y a une erreur. Pourquoi les rédacteurs ne se relisent-ils pas ? Bon allez, je l’avoue : j’aurais adoré être journaliste scientifique, l’astronomie est un sujet que je connais par cœur depuis 1985, je maîtrise l’astronomie même mieux que mon métier de formation (la chimie). J’estime que la rigueur, la passion des sciences et le sens critique font partie du métier de journaliste scientifique, c’est indispensable. Le mieux serait que les scientifiques eux-mêmes communiquent sur leurs propres découvertes, sans faire relayer les informations par des intermédiaires… Mais les scientifiques sont déjà très occupés.
Tout cela me fait penser à un jeu amusant : le téléphone arabe. (http://fr.wikipedia.org/wiki/T%C3%A9l%C3%A9phone_arabe) Le jeu du téléphone arabe consiste à faire circuler rapidement de bouche à oreille à travers une file de joueurs, une phrase inventée par le premier d’entre eux puis récitée à voix haute par le dernier. L’intérêt du jeu est de comparer la version finale de la phrase à sa version initiale. En effet, avec les éventuelles erreurs d’articulation, de prononciation, les confusions entre des mots et des sons, la phrase finale peut être tout à fait différente de la phrase initiale. (« Nous sommes l’élite de la nation » pouvant devenir « Nous sommes l’hélice de la passion »). L’intérêt du jeu croît avec le nombre de joueurs et la complexité du message à échanger.
J’imagine une variante du téléphone arabe : le téléphone scientifique. Les règles sont les mêmes : on transmet la parole de bouche à oreille, mais en racontant à son voisin un résumé d’article scientifique, en prenant une source officielle (par exemple, l’ESA) comme texte d’origine. L’évolution de l’info retransmise d’une personne à l’autre est peu à peu dénaturée, le sens général du texte scientifique devient confus, évasif, abscons, simpliste, réducteur. Au pire, il devient bourré d’erreurs scientifiques. La perte de qualité de l’info dans le jeu du téléphone scientifique est proportionnelle à la complexité de la source d’origine et inversement proportionnelle au degré de connaissances scientifiques des participants du jeu.  Avec les médias modernes (notamment sur le web) qui s’improvisent dans le journalisme scientifique, la variante scientifique du téléphone arabe c’est ce qui se passe tous les jours. Sans recul critique, les lecteurs (et les rédacteurs aussi) peuvent ne pas déceler des erreurs, et considérer celles-ci comme étant des infos fiables… Pourtant, et j’ai des preuves dans mon blog, l’information est faillible : lire ceci https://jpcmanson.wordpress.com/2012/12/28/une-erreur-dans-un-livre-de-thermodynamique-pour-ingenieurs/ et cela https://jpcmanson.wordpress.com/2011/12/03/les-encyclopedies-sont-elles-sans-erreurs-et-infaillibles/ L’erreur est humaine, persévérer est diabolique.  🙂
L’information scientifique c’est faillible, c’est comme la viande de cheval dans les lasagnes de bœuf. C’est pour cela qu’il faut toujours faire des analyses.
cheval
© 2013 John Philip C. Manson

La frontière entre science et spéculation : la cosmologie, un cas classique

Des mini-trous noirs issus d’un pré-Big Bang ? Si l’idée paraît fascinante, elle suscite les doutes, parce que l’on ne sait pas s’il y a possibilité que l’hypothèse soit réfutable. Ce qui fait la valeur d’une spéculation en science, c’est la vérification des hypothèses pour obtenir un résultat concluant à une validation ou à une réfutation de ces hypothèses. Des spéculations invérifiables ne font pas la science.

D’autre part, l’hypothèse de l’existence de mini-trous noirs vestiges des premiers temps du Big Bang contredit les hypothèses crédibles du professeur Stephen Hawking. En effet, la durée de “vie” d’un trou noir augmente en proportion du cube de sa masse, du moins c’est un concept crédible fondé sur la thermodynamique, cela signifie que plus un trou noir est petit, plus il sera éphémère, ce qui contredit l’hypothèse qu’il pourrait encore exister des mini-trous noirs de nos jours. Ainsi, le plus petit mini-trou noir pèse (théoriquement) la masse de Planck, soit environ 21,76 µg (la masse d’un petit grain de sable), et sa durée de vie sera celle de la durée de Planck, soit 10-44 seconde.

Ensuite, dans la page dont je fais la critique, on y voit l’hypothèse du Big Crunch, celui-ci est en contradiction avec le fait que l’univers est en expansion accélérée (découvert en 1998). Quant à l’hypothèse du Multivers, elle est invérifiable, donc on ne peut évaluer son caractère réfutable. Les spéculations (même sur la base de théories scientifiques crédibles) ne doivent pas remplacer les faits empiriques qui, eux, resteront toujours une nécessité pour que des hypothèses conservent leur scientificité.

Je ne remets nullement en cause la compétence des physiciens. Je ne fais que rappeler l’importance des critères épistémologiques qui définissent la science, s’en dévier pourrait décrédibiliser la science.
 

« Une théorie qui n’est réfutable par aucun événement qui se puisse concevoir est dépourvue de caractère scientifique. » Karl Popper

 

© 2011 John Philip C. Manson