À quelle vitesse les événements astronomiques se produisent-ils?

15

J'ai vu pas mal de nouvelles sur l'astronomie mais je ne sais pas trop comment cela fonctionne ou comment les gens l'observent. Cela m'a fait penser: si je veux regarder une supernova par exemple, combien de temps devrai-je la chercher pour regarder tout "l'événement"? Ou des événements comme la NASA " voyant quelque chose sortir d'un trou noir ", regardaient-ils le trou noir quand quelque chose est sorti très rapidement ou l'ont-ils observé pendant des mois? Ou peut-être la naissance d'un trou noir?

Maintenant, je connais des trous noirs qui ont disparu pendant quelques milliers de milliards d'années, je suis simplement curieux de savoir combien de temps les astronomes mettent pour observer de tels événements.

Washington A. Ramos
la source
1
Ce n'est pas tout à fait la même chose, mais ce chiffre de Rau et al 2012 donne une idée du temps de décroissance de certains transitoires astronomiques. La règle de base est que les événements ne peuvent pas se produire plus rapidement que le temps de traversée de la lumière de la région variable. Donc, si un disque d'accrétion de trou noir 1 jour de lumière à travers des changements de luminosité, cela fait le temps pour la variation 1 jour. De plus petites sources variables pourraient varier plus rapidement.
astrosnapper
Combien de temps faut-il pour qu'une étoile grillée s'effondre? Autrement dit, quand l'effondrement réel commence?
db
1
La réponse à cette question dépend probablement beaucoup de la façon dont vous définissez le début et la fin de «l'événement».
probablement_someone

Réponses:

10

Une supernova (et de nombreux autres événements intéressants) commence brusquement - un flash de neutrinos ne durant qu'une fraction de seconde, mais différents aspects de l'événement se déroulent sur des minutes, des jours, des heures ou des années. La communauté astronomique développe depuis quelques années des moyens de plus en plus sophistiqués de faire face à de tels événements dès le début. Des instruments avec un champ de vision très large (observatoires gravitationnels, observatoires de neutrinos, détecteurs de rayons gamma sur satellites) détectent les événements dans un premier temps et amènent d'abord des réseaux de télescopes robotiques, puis des humains et des télescopes encore plus grands dans la boucle pour essayer d'obtenir autant d'informations que possible. possible sur les stades précoces violents et à développement rapide. Voir par exemple http://growth.caltech.edu/

D'autres choses sont plus lentes. L'événement "quelque chose qui sort d'un trou noir" (pas vraiment ça, juste quelque chose qui vient de très près d'un trou noir) prend beaucoup de temps, ce n'était que la première fois qu'ils avaient observé ce trou noir avec le bon instrument .

Steve Linton
la source
10

Comme décrit dans d'autres réponses, la plupart des événements astronomiques varient sur des échelles de temps assez longues. Même une supernova, qui démarre soudainement, a une courbe de lumière subséquente qui culmine, puis se désintègre généralement sur plusieurs mois. Cependant, il y a des événements plus courts.

Dans les récentes observations d'ondes gravitationnelles LIGO, l'inspiration finale et la fusion des trous noirs binaires ou des étoiles à neutrons génèrent un signal GW détectable pendant moins d'une seconde.

D'autres observations astronomiques à court terme se produisent dans le système solaire. Bien sûr, le Soleil et les planètes se déplacent dans le ciel au cours de l'année, et la Lune change de phase en continu, se répétant environ tous les mois. Des éclipses solaires et lunaires occasionnelles se produisent sur une échelle de temps de plusieurs heures, la totalité ne durant que quelques minutes pour une éclipse solaire. Des délais similaires s'appliquent à d'autres transits du système solaire. Les occultations, où un objet du système solaire passe devant une étoile, sont presque instantanées pour un observateur visuel. Les traces de météores dans l'atmosphère sont courantes et sont rarement visibles pendant plus de quelques secondes.

amateurAstro
la source
Mais est-ce vraiment la supernova qui dure aussi longtemps? La flèche est terminée très rapidement, la lumière après est ce qui est émis par le matériau soufflé. Nous considérons normalement cette lumière comme faisant partie de la supernova mais je ne pense pas que ce soit vraiment correct.
Loren Pechtel
2
Notez également que tandis que la spirale finale et la fusion des trous noirs durent moins d'une seconde, le "tout le reste" (une fois que les deux objets sont liés par gravitation l'un à l'autre) menant à ce moment prend des millions d'années. @LorenPechtel Considérez également que la lumière peut s'éloigner de nous, rebondir sur les autres matériaux du système et se refléter vers nous, donc ce n'est pas seulement un rayonnement "rémanent".
Draco18s ne fait plus confiance au SE
@ Draco18s Avec vos trous noirs, il y a des millions ou des milliards d'années de spirale, une petite fraction de seconde de boom puis l'onde de choc qui rayonne. Trois effets, pas un.
Loren Pechtel
1
@ LorenPechtel, je suis d'accord, les systèmes binaires s'enroulent très longtemps avant de perdre suffisamment d'énergie en émettant GW pour fusionner. Cela ne change rien au fait que j'ai souligné que LIGO ne peut détecter que l'impulsion courte finale du GW le plus fort conduisant à la fusion. L'existence de l'événement de fusion et des détails substantiels sur les masses, les spins, etc. des objets qui fusionnent sont extraits via la modélisation de ce signal court. D'autres observations de sursaut de rayons gamma, ou plus tard l'émission de rayons X d'une onde de choc interagissant avec la matière environnante fournissent des informations supplémentaires et une confirmation.
amateurAstro
1
@LorenPechtel La partie de mon commentaire avant votre nom était plus dirigée vers Amateur. Et en plus, il incluait cette information ("la spirale finale et la fusion"), mais je soulignais spécifiquement que l'avance avait duré très longtemps et qu'il ne l'avait pas mentionné du tout. Le fait que la spirale finale et l'onde de choc soient des événements distincts n'était pas pertinent.
Draco18s ne fait plus confiance au SE
3

Dans notre galaxie, les supernovae visibles de la Terre sont des événements très rares, donc si vous attendez que les astronomes sonnent l'alarme lorsqu'ils voient le prochain, vous devrez peut-être attendre des centaines d'années. Les perspectives d'en voir une dans des galaxies lointaines sont bien meilleures, mais même si ce ne sont pas des événements quotidiens. Les chances d'en voir une dès le début lorsque l'étoile s'effondre et explose sont presque inexistantes car lorsqu'elles se produisent, elles doivent atteindre une luminosité considérable pour devenir perceptibles depuis la Terre. Cependant, la recherche de supernovae est quelque chose qu'un amateur bien équipé peut faire, mais cela demande beaucoup de patience. Quant aux faisceaux de particules énergétiques que certains trous noirs envoient, ils ne proviennent pas de l'intérieur du trou noir lui-même mais de la matière dans le disque d'accrétion qui est accélérée par les pôles du champ magnétique du trou noir.

Michael Walsby
la source
2

La réponse est que certains phénomènes sont incroyablement rapides. D'autres prennent des milliards ou des milliards d'années (ou plus). Mais, la plupart des événements observés ne se produisent pas une seule fois. Ainsi, nous pouvons surveiller les événements plus longs à plusieurs reprises, et observer des «instantanés» de nombreuses périodes différentes au cours du processus, et interpoler pour obtenir ensuite le processus dans son ensemble.

Stilez
la source
2

Votre question me semble concerner davantage l'humanité que l'astronomie. Nous définissons ce qui nous intéresse: il n'y a pas de loi physique quant à ce qui est "intéressant".

La partie "intéressante" d'une supernova pourrait être de quelques mois (quand elle est à son meilleur), cependant, si nous pouvions prédire quand une étoile était dans les dix ans de devenir une supernova, cela augmenterait la fenêtre "intéressante".

Le soleil a été observé par l'homme depuis aussi longtemps qu'il existe. Nous le trouvons toujours intéressant. Nous en savons désormais beaucoup plus que lorsque les humains sont apparus pour la première fois sur Terre.

En bref, la durée d'un événement intéressant dépend entièrement de nous, et chaque type d'événement intéressant aura sa propre durée typique. Ce pourrait être des millisecondes à des millénaires.

CJ Dennis
la source
1

L'univers est plutôt robuste en ce que si la physique permet une situation particulière, il y aura généralement un endroit ou un moment dans l'univers où cette situation se produira. Ainsi, à toutes les échelles de temps autorisées par la physique, l'univers aura des phénomènes astrophysiques qui se produisent sur ces échelles de temps.

C'est un long chemin pour fournir la réponse "aussi vite que possible et aussi lentement que possible, et tout le reste".

NeutronStar
la source