Gravitation ( trous noirs, points de lagrange )

[mr green genes]

Bonjour tout le monde,

j'avais des interrogations à la fois sur les points de Lagrange et sur les trous noirs, mais toutes tournaient autour de la gravitation, aussi les ai-je rassemblées en un seul topic.

Points de Lagrange :


1) Pour les points L1 et L3 je les conçois assez bien intuitivement comme des points où les fores de gravitation des 2 corps s'annulent, mais pour L2 ça me semble moins logique ( une histoire de force centrifuge peut-être ? ) et pour L4 et L5 carrément abbérant ... comment les forces s'annulent en ces points ?

2) Quelle est la "taille" d'un point de Lagrange ? Il me semble que c'est juste un point, mais quand on regarde les astéroïdes Joviens, on voit qu'ils s'étalent sur une grande zone ... Comment ça se fait ?

3) Comment est définie la vitesse de libération des points L4 et L5 ? Il me semblent que ces points sont stables à cause de la force de Coriolis, donc elle doit dépendre de la vitesse de révolution du petit corps autour du gros non ?
Peut-on se mettre en orbite autour d'un L4 ou un L5 ou bien est-on forcé de spiraler vers lui ( à cause des forces de Coriolis ) ?



Trous Noirs :


1) Un fois qu'un photon est passé de l'autre côté de l'horizon, qu'est ce qui lui arrive ? Il plonge vers la singularité ? Il se met en orbite ?

2) Si un photon est émis de "l'intérieur" de l'horizon vers "l'extérieur" comment va-t-il se comporter ? est-ce qu'il va suivre une courbe comme un vulgaire objet massique ? Où est-ce qu'il va "rougir", perdre de l'énergie jusqu' à s'éteinre ? ( à propos ça se peut un photon qui "s'éteint" ? )

3) Dans le même ordre d'idée, il y a quelque chose que je trouve bizare et qui me pose problème : si je tire un photon ( toujours de l'intérieur vers l'extérieur de l'horizon ) selon une ligne droite alignée avec le trou noir, je l'immagine, tel une balle "monter" puis comme il ne peut se libérer de l'orbite du trou noir, il "retombe" donc fait demi-tour. Or un demi-tour implque de passer par une vitesse nulle, ce qui est pas possible pour un photon, donc il doit y avoir un souci dans mon raisonnement ...


4) Est-ce qu'il n'y a que des étoiles qui peuvent s'éffondrer en trous noirs ? Si on immagine d'immenses quantités de gaz s'effondrant sous l'effet de la gravitation et que les atomes de ces gaz ne peuvent pas provoquer de réactions de fusion, est-ce qu'on aboutit à une singularité de type trou noir ?




je vous remercie d'avance

[Mat B]

Je vais essayer de t'éclairer un peu.

Points de Lagrange:

1) Pour L4 et L5, ce n'est pas si contre intuitif que cela. En fait, il faut se placer dans le bon référentiel. Celui dans lequel on calcule les points de Lagrange tourne avec deux corps et le centre de gravité du système est fixe. Ce référentiel n'est pas galiléen et tourne assez vite (28 jours pour Terre-Lune). Vu la distance à laquel L4 se situe du barycentre cette force est très importante et compense largement l'attraction des deux autres corps.

2) Les forces ne s'annulent qu'en un point, mais pour certains points de Lagrange (ceux qui sont stables) sont des minimums d'énergie potentielle et forme un "puit" dans lequel les corps sont piégés si il ont une faible énergie cinétique.

3) Je ne sais pas bien

Trous noires:

1) Je crois que personne ne sait avec certitude ce qui se passe derrière l'horizon d'un trou noire. Et aucune expérience n'a permis de valider une théorie plutôt qu'une autre.

2) Un photon ne peut sortir de l'horizon que par effet tunnel. Ceci s'appelle rayonnement Hawking. Tu doix pouvoir trouver des détail sur le web. En tout cas, ce rayonnement est bien décallé vers le rouge si je me rappelle bien.

3) Tu fais un raisonnement de mécanique classique. Cà n'a aucune chance de marcher ici. Les lois de la physique autour d'un trou noir n'ont rien à voire avec les phénomènes physiques de tous les jours.

4) La très grande majorité du gaz interstéllaire est constitué d'hydrogène atomique. Dès qu'il commence à s'éfondrer des réaction nucléaires vont s'amorcer. Ce n'est que quand des noyaux plus lourds se forme et que la fusion devient beaucoup moins exothermique que l'étoile peut s'éffondrer.

Voila, c'est tout ce que je peux t'en dire...

[mr green genes]

Merci bien pour tes réponses, cependant, j'ai mal compris dans quel rérérentiel on se place pour calculer les points de Lagrange ( je pensais que le référentiel utilisé était un des 2 corps, le plus massif )

[invité576543]

Merci bien pour tes réponses, cependant, j'ai mal compris dans quel rérérentiel on se place pour calculer les points de Lagrange ( je pensais que le référentiel utilisé était un des 2 corps, le plus massif )

Dans le référentiel tournant dans lequel le centre de rotation (centre de masse) est fixe et les deux corps restent toujours sur la même ligne. L'accélération centrifuge est donnée par om²/r, r la distance au centre de masse, et portée par la droite correspondante.

Reste à trouver le mouvement des 2 corps. Le cas le plus simple est l'excentricité 0, auquel cas ils sont immobiles, d'où un calcul simple des 5 points.

Cordialement,

[isozv]

Merci bien pour tes réponses, cependant, j'ai mal compris dans quel rérérentiel on se place pour calculer les points de Lagrange ( je pensais que le référentiel utilisé était un des 2 corps, le plus massif )

Bonsoir

Je ne sais pas si tu comprendras mais voilà le détail des calculs des points de Lagrange.

http://www.sciences.ch/htmlfr/cosmol...nomie01.php#pl

Le niveau des calculs est accessible à un Terminale S donc tu devrais pas avoir de problèmes

Cordialement