La collision de deux trous noirs.

[Riri271]

Bonjour,

Je suis en première S et je travaille sur la collision de deux trous noirs pour mon TPE.

J'étudie la probabilité que deux trous noirs puissent entrer en collision.
Auriez-vous des pistes à utiliser pour cela?

Il-y-a t-il seulement les super trous noirs centraux qui pourraient se heurter? (via la rencontre de 2 galaxie)

J'aurais besoin d'aide également pour imaginer le calcul de probabilité de choc entre 2 trous noirs.
Merci beaucoup d'avance!
Merci de votre compréhension.
Bonne soirée.
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[Deedee81]

Salut,

Bienvenue sur Futura.

Je suis en première S et je travaille sur la collision de deux trous noirs pour mon TPE.
J'étudie la probabilité que deux trous noirs puissent entrer en collision.
Auriez-vous des pistes à utiliser pour cela?

D'autres auront peut-être des ressources pour ça. Je n'ai malheureusement vu que des petites phrases de ci de là. Mais je sais qu'avec l'observation des fusions avec LIGO/VIRGO, le chiffre a été relevé et donc il y a forcément des études quelques part.

Je n'ai rien trouvé de probant mais j'ai quand même trouvé ceci :

Il-y-a t-il seulement les super trous noirs centraux qui pourraient se heurter? (via la rencontre de 2 galaxie)

Non. Voir ceci par exemple :
https://en.wikipedia.org/wiki/Binary_black_hole
https://fr.wikipedia.org/wiki/Trou_noir_binaire

Typiquement les trous noirs stellaires ou de masse intermédiaire ont peut de chance de se rencontrer (sauf peut-être dans les amas globulaires où les orbites sont quelque peu chaotiques).
Mais ils peuvent former des systèmes binaires qui peuvent, à terme, fusionner (en émettant des ondes gravitationnelles les deux corps se rapprochent).

Notons que la plupart des binaires observées sont des trous noirs avec un autre objet comme une étoile à neutron, une naine, une étoile normale,.... C'est le plus facile pour les observer : suffit de regarder le mouvement du corps visible (et si c'est une géante elle peut même perdre une partie de son atmosphère supérieure qui tombe dans le trou noir).
C'est même avec deux étoiles à neutron qu'on confirma la première fois l'émission d'ondes gravitationnelles, pas avec un trou noir !
Mais une binaire TN est très difficile à détecter
Voir aussi :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Onde_g...%C3%A9tections
https://fr.wikipedia.org/wiki/Onde_g...s_coalescentes
http://saf-astronomie.fr/ondes_gravi...oirs_binaires/
https://www.futura-sciences.com/scie...-lactee-63366/

A travers ces liens wikipedia, des ressources que tu trouverais sur les observations LIGO/VIRGO et ce que d'autres pourraient communiquer il faudrait :
- estimer le nombre de binaires TN
- estimer le temps avant la coalescence
- estimer le nombre de fusion de galaxies (ça c'est connu depuis plus longtemps, peut-être faire quelques recherches sur le Modèle hiérarchique de la cosmologie)
Et de là ch'tits calculs (pas durs, c'est surtout trouver les infos le plus dur dans votre TPE).

Voilà, en espérant que ces axes de recherches aident un peu.

[saint.112]

Bonjour et bienvenue au club !

Il-y-a t-il seulement les super trous noirs centraux qui pourraient se heurter? (via la rencontre de 2 galaxie)

Il y en a puisqu’on on en a détecté avec avec Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, LIGO et Virgo (interféromètre) et on compte bien en détecter d’autres.

J'aurais besoin d'aide également pour imaginer le calcul de probabilité de choc entre 2 trous noirs.

Quant à calculer la probabilité, à ma connaissance, on a encore trop peu de données pour pouvoir faire des calculs statistiques. De toutes façons, les TN sont impossibles à observer directement puisqu’ils sont noirs et même très difficiles à détecter indirectement étant donné qu’ils sont souvent cachés dans les bulbes galactiques qui sont tellement denses en gaz, poussières, astres divers qu’ils sont plus ou moins opaques. On suppose qu’il y a aussi des TN qui se baladent dans la nature mais comme il ne sont pas en interaction gravitationnelle avec d’autres objets on ne les détecte pas. Par conséquent la population de TN confirmés est assez réduite.
Pour ton TPE je te conseillerais de laisser tomber cet aspect statistique pour te concentrer sur les points suivants (je suppose qu’en première ton public n’aura pas beaucoup d’informations) :

1. Les connaissances qu’on a des TN. Ils font partie de ces objets dont tout ce qu’on sait est purement théorique car on n’avait jamais pu en observer directement jusqu’à il y a peu.
2. Les techniques traditionnelles de détection : les effets gravitationnels sur leur environnement (astres en orbite autour d’eux, disques d’accrétion, etc.), les jets de matière, etc.
3. Les avancées formidables des détecteurs comme LIGO et VIRGO et bientôt Laser Interferometer Space Antenna, LISA. On a donc les premières preuves expérimentales que
   1. les Ondes gravitationnelles existent bien.
   2. les TN existent et se comportent comme on l’avait prédit.
4. Tu pourrais faire un petit point sur les ondes gravitationnelle et en particulier sur le fait que l’univers leur est totalement transparent car elles se propagent en interférant très peu avec la matière, et donc qu’elles la traversent sans difficulté, contrairement aux ondes électromagnétiques.

Ça fait déjà un gros morceau.
Bon courage et n’hésite à poser des questions sur ce forum.

Nico

[Tawahi-Kiwi]

Discussion deplacée en astrophysique

[A voir en vidéo sur Futura]

[Riri271]

Merci beaucoup pour votre aide et d'avoir répondu si vite! Cela va me donner beaucoup plus de pistes pour mes calculs ainsi que pour mes recherches! Je vous souhaite une bonne continuation ainsi que de bonnes fêtes de noel !!!

[saint.112]

Merci beaucoup pour votre aide et d'avoir répondu si vite! Cela va me donner beaucoup plus de pistes pour mes calculs ainsi que pour mes recherches! Je vous souhaite une bonne continuation ainsi que de bonnes fêtes de noel !!!

Bonnes fêtes à toi et à +.
Nico