L’Université de Southampton rejoint le nouveau réseau européen pour l’étude des trous noirs

L’Université de Southampton a rejoint le nouveau réseau de formation européen Marie Curie (ITN pour Initial Training Network) consacré à l’étude des trous noirs. Intitulé « l’Univers des Trous noirs », ce consortium a pour objectifs d’étudier ces phénomènes spatiaux et de former la prochaine génération de scientifiques. Il est financé par la Commission Européenne dans le cadre du 7ème PCRD européen et regroupe sept institutions européennes :

  • l’Université Friedrich-Alexander d’Erlanger-Nürnberg et son centre de physique des astroparticules (Allemagne) ;
  • l’Université d’Amsterdam et son Institut d’Astronomie Anton Pannekoek (Pays-Bas) ;
  • l’Observatoire de Brera de l’Institut National d‘Astrophysique (Italie) ;
  • l’Université de Cagliari (Italie) ;
  • l’Université Sabanci d’Istanbul (Turquie) ;
  • le CEA-Saclay et l’Université Denis Diderot (France) ;
  • l’Université de Southampton (Royaume-Uni).

D’autres organisations partenaires ou associées collaborent également au réseau à la fois pour la recherche et pour la formation : on peut ainsi citer l’Institut Kavli d’astrophysique du MIT, le Goddard Space Flight Center de la NASA ou la société britannique Rhea Tech Ltd.
Le réseau est coordonné par le Professeur Jörn Wilms de l’Université d’Erlangen-Nurnberg.

PNG - 49.8 ko
Figure 1 : les sept institutions européennes impliquées dans le réseau de formation européen Marie Curie "l’Univers des trous noirs"
Source : Black Hole Universe Consortium

Un des principaux axes de recherche du consortium consiste à étudier les systèmes binaires à rayonnement X (ou binaires X) qui contiennent un trou noir, vestige d’une étoile massive, orbitant un compagnon stellaire normal et qui en « aspire » de la matière suivant un processus d’accrétion [1] (voir figure 2). Ces systèmes émettent un rayonnement X fort et variable, provoqué par la chute de matière s’écoulant depuis le compagnon sur le trou noir ou sur le disque d’accrétion qui l’entoure. Ils permettent d’étudier le phénomènes d’accrétion et ses effets. Mais le réseau s’intéressera également à des objets apparentés aux systèmes binaires, par exemple des systèmes contenant des étoiles à neutrons : cette comparaison pourraient révéler les différences cruciales qui existent entre ces deux types de systèmes, du fait de la présence d’une surface solide à la place de l’horizon des évènements [2].

JPEG - 77.5 ko
Figure 2 : impression d’artiste d’une nova à rayons X. L’objet compact sur la droite—une étoile à neutrons ou un trou noir—”avale” les gaz d’un compagnon stellaire. Les gaz tourbillonnent à très grande vitesse (proche de la vitesse de la lumière) sous forme de disque autour de l’objet compact et émettent des rayons X.
Source/Crédit : ESA

Sur une échelle plus importante, les scientifiques du consortium étudieront également les liens qui peuvent exister avec les trous noirs de plusieurs millions de masses solaires que l’on trouve au centre des galaxies. En effet, ces trous noirs massifs présentent des processus remarquablement similaires à ceux observés dans les binaires X, mais sur des échelles si importantes que ces objets peuvent mettre un terme à la croissance de galaxies entières et jouer ainsi un rôle central dans le façonnement de l’univers tel qu’on le connaît aujourd’hui.

Les travaux de recherche seront réalisés par 10 doctorants et 2 post-doctorants. La durée des doctorats sera de trois ou quatre ans en fonction des besoins de l’institution hôte : chaque poste de doctorant sera associé à un projet précis basé dans une institution hôte. Chaque projet sera co-supervisé par deux autres hôtes du réseau, que l’étudiant visitera plusieurs mois par an. En parallèle des réunions de collaboration annuelles, le consortium organisera également trois écoles internationales pour jeunes chercheurs (sur les techniques d’astronomie multi-longueurs d’onde et sur l’astrophysique des trous noirs) ainsi qu’une conférence internationale intitulée « Trous noirs dans la galaxie et au-delà » ( «  Black Holes in the Galaxy and Beyond »). Enfin les doctorants recevront une formation à orientation industrielle dispensée par les partenaires privés.

Le sujet de thèse proposé par l’Université de Southampton a trait à l’étude de la variabilité des binaires X. Les hôtes associés au projet sont l’Université Friedrich-Alexander d’Erlanger-Nürnberg et l’Institut National d‘Astrophysique italien.


Sources :
- Université de Southampton, 13/11/08
- Réseau de formation Marie Curie « l’Univers des Trous noirs »
- Initial Training Networks


Dr Anne Prost

[1Avant d’être avalés, les gaz et poussières prennent la forme d’un disque d’accrétion en rotation rapide, composé des matériaux accumulés autour du trou noir. Ce disque est sujet à des frottements internes qui le font briller de manière très visible dans le rayonnement X.

[2Un trou noir est une région de l’espace dans laquelle le champ gravitationnel est si intense que rien ne peut s’en échapper après avoir dépassé l’horizon des évènements. En fait, l’horizon des évènements d’un trou noir gravitationnel est l’endroit où la force de gravité devient tellement forte que même la lumière ne peut s’échapper du trou noir : il s’agit en quelque sorte de la frontière, bien que cet horizon ne soit pas un objet tangible.

publié le 17/03/2009

haut de la page