Petit trou noir VS grande étoile

[Noress]

Bonjour,

Même si cela n'a pas de sens, une très grande étoile peut-elle obstruer un petit trou noir ?

Merci.
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[invite06459106]

Effectivement, je n'y vois pas sens, que veux-tu dire par obstruer (si c'est boucher, non.)

[Noress]

Effectivement, je n'y vois pas sens, que veux-tu dire par obstruer (si c'est boucher, non.)

Merci, c'était simplement cela, boucher, inhiber.

[invite06459106]

Alors tu as la réponse, c'est non, l'étoile se fera "absorber par le TN.

[A voir en vidéo sur Futura]

[mike.p]

Obstruer l'effet gravitationnel du TN ?
si c'est ça, la réponse est non, les 2 effets s'additionneront à quelques détails près ... Vous ne précisez pas d'échelle de distances, mais c'est toujours valable. C'est aussi en cela que la notion de courbure est plus descriptive alors qu'il faudrait émettre de nouvelles hypothèses en cas d'échange de particules d'interaction.

[Gilgamesh]

Bonjour,

Même si cela n'a pas de sens, une très grande étoile peut-elle obstruer un petit trou noir ?

Merci.

Y'en a qui ont essayé... Ça finit mal pour l'étoile. Quand une étoile approche d'un trou noir, le gaz dont elle est faite va être arraché à son enveloppe et se mettre en orbite serrée autours du trou noir. Représente toi bien le trou noir non comme un disque (comme la section d'un trou sur une surface) mais comme une sphère. La surface de la sphère est appelée l'horizon, elle a pour caractéristique principale de ne pouvoir être traversée que dans un seul sens. Comme cette sphère a une surface pas infinie, et plutôt petite, et que la matière ne peut pas dépasser la vitesse de la lumière, il y a bien un débit théorique maximal que peut absorber le trou noir. On peut donc bien saturer la capacité d'absorption d'un trou noir : de la matière s'accumule autours du trou noir, et forme ce qu'on appelle un disque d'accrétion, mais on ne peut pas le "boucher" cad empêcher la matière de traverser l'horizon.

[papy-alain]

on ne peut pas le "boucher" cad empêcher la matière de traverser l'horizon.

Si c'était le cas, on aurait trouvé le moyen de s'affranchir de la gravitation.

[Noress]

Merci beaucoup pour toutes ces réponses et permettez-moi (grâce à vos réponses) d'affiner cette curiosité.

Même si on en a jamais observés, les lois de la physique empêchent-elles l'existence de mini TN dont le diamètre d'horizon irait de la taille comparable à un petit astéroïde jusqu'au diamètre de la terre par exemple ?

[pm42]

M
Même si on en a jamais observés, les lois de la physique empêchent-elles l'existence de mini TN dont le diamètre d'horizon irait de la taille comparable à un petit astéroïde jusqu'au diamètre de la terre par exemple ?

Non, rien ne l'empèche mais il faut un mécanisme pour les former et ceux qu'on imagine sont hypothètiques. Et ils s'évaporeraient "relativement" vite. Tu peux lire https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89...es_de_grandeur pour commencer et faire le calcul (j'ai la flemme)

[papy-alain]

les lois de la physique empêchent-elles l'existence de mini TN dont le diamètre d'horizon irait de la taille comparable à un petit astéroïde jusqu'au diamètre de la terre par exemple ?

Tous les trous noirs d'origine stellaire sont très petits, de loin inférieurs aux dimensions de la Terre. La plupart ont un RS de quelques kilomètres, voir quelques dizaines de kilomètres pour les plus massifs. En fait, la limite minimale pour la formation d'un TN d'origine stellaire se réfère à la masse de Chandrasekhar qui définit un minimum de 1,44 masse solaire pour la formation d'un TN. Sous cette limite, le résidu de l'explosion sera une étoile à neutrons.

[Calvert]

Salut !

En fait, la limite minimale pour la formation d'un TN d'origine stellaire se réfère à la masse de Chandrasekhar qui définit un minimum de 1,44 masse solaire pour la formation d'un TN. Sous cette limite, le résidu de l'explosion sera une étoile à neutrons.

Le limite de Chandrasekhar est la masse limite entre la naine blanche et l'étoile à neutrons. La limite entre l'étoile à neutrons et le trou noir est la masse d'Oppenheimer-Volkoff, et elle est extrêmement mal contrainte (entre 1.5 et 3-4 masses solaires).

[Noress]

Merci pour vos réponses.
Comme le ridicule ne m'a pas encore tué, je me demandais en fait si le centre de notre soleil et de nos planètes pouvait être des sortes de vieux mini TN "fatigués" et "saturés" de matière tout en ayant gardés leur force gravitationnelle.
Encore merci.

[Gilgamesh]

Merci pour vos réponses.
Comme le ridicule ne m'a pas encore tué, je me demandais en fait si le centre de notre soleil et de nos planètes pouvait être des sortes de vieux mini TN "fatigués" et "saturés" de matière tout en ayant gardés leur force gravitationnelle.
Encore merci.

Non, il n'existe pas de solution stable pour un trou noir à l'intérieur d'un astre. Tout doit finir à l'intérieur du trou noir en un temps fini et relativement court. Ça c'est ce que disent les équations de la relativité générale. En fait le processus serait plutôt du genre explosif, car il faut prendre en compte l'énergie dégagée par la chute de la matière dans le champ de gravité du trou noir. Il s'agit du mode de transformation de la masse en énergie le plus efficace connu. Ce dégagement d'énergie va chauffer l'intérieur de l'étoile, et booster les réactions thermonucléaires en son sein, qui sont très sensible à la température, et l'étoile va tout simplement exploser.

edit: chouette, Calvert est reviendu

[Noress]

Non, il n'existe pas de solution stable pour un trou noir à l'intérieur d'un astre. Tout doit finir à l'intérieur du trou noir en un temps fini et relativement court. Ça c'est ce que disent les équations de la relativité générale.
edit: chouette, Calvert est reviendu

Bonjour
Dans la relativité, l'espace-temps (si je ne me trompe pas) est un "concept" mathématique. Comme je lis souvent qu'on parle de voile espace-temps, est-ce faux d'assimiler le TN à une déchirure sur ce même voile (schématiquement) ?

[phys4]

Comme je lis souvent qu'on parle de voile espace-temps, est-ce faux d'assimiler le TN à une déchirure sur ce même voile (schématiquement) ?

L'image du voile espace-temps est une vulgarisation pour profanes, elle n'apporte rien de scientifique, aucune extrapolation n'est pas possible à partir de cette image.
L'espace-temps est seulement l'espace dans lequel nous vivons.

[Noress]

L'image du voile espace-temps est une vulgarisation pour profanes, elle n'apporte rien de scientifique, aucune extrapolation n'est pas possible à partir de cette image.
L'espace-temps est seulement l'espace dans lequel nous vivons.

Bonjour,
La question ne se pose pas même en géométrie riemannienne ?

[Deedee81]

Bonjour,

La question ne se pose pas même en géométrie riemannienne ?

L'espace-temps est un concept à la fois physique et mathématique.

Physique : ce sont les distances mesurables, le temps indiqué par le horloges. Rien de plus concret que ça.
Mathématique : ces distances, durées,... il faut décrire leurs relations. Et ça, c'est la géométrie (au sens large, ça peut aussi inclure le temps). Et il existe différentes modélisations :
Espace euclidien (+ temps indépendant) = physique classique
Espace-temps de Minkowski = relativité restreinte
Espace-temps riemannien = relativité générale
Trucs machins divers, par exemple espace-temps formé d'holonomies (des boucles) = gravité quantique

Il ne faut pas prendre ces modélisations au-delà ce qu'elles sont : des modélisations. Mais des modélisations d'un espace-temps physique concret.

Pour ce qui est de l'idée du trou (n'en déplaise à son nom) ou a la déchirure, c'est une vulgarisation totalement fausse
(déjà l'image de la surface de caoutchouc déformée je n'aime pas car pour la relativité et encore plus pour un trou noir, le temps et la déformation de l'espace-temps sont cruciaux).
Le TN est juste une zone de l'espace-temps fortement déformée (à tel point qu'il n'y a pas de chemin vers l'extérieur (*)), ni plus, ni moins.

(*) oui j'ai bien dit pas de chemin. C'est une conséquence de la déformation. La chute inéluctable passé l'horizon n'est pas dû à une "force spéciale" mais seulement une conséquence géométrique..... très difficile à visualiser mentalement.

Par exemple : un observateur qui tombe dans un trou noir et passerait l'horizon ne verrait rien et ne ressentirait rien de spécial. Pas de choc, pas de discontinuité,...
Tout au plus une augmentation progressive des forces de marrées tout au long de sa chute (près d'un TN stellaire, les forces de marées sont déjà mortelles, mais on pourrait approcher un TN supermassif sans trop de danger... à condition de ne pas passer l'horizon car après il n'y a plus qu'un chemin : vers le centre).
Même visuellement il n'y aurait pas de changement brusque en passant l'horizon (il existe de jolies animations sur le net, faut un peut chercher).

Si ça t'intéresse, j'ai écrit ceci :
http://fr.scribd.com/doc/204166860/V...es-etoiles-pdf
Il y a une grosse section sur les trous noirs avec explications détaillées et tout et tout. Mais ça reste de la vulgarisation.

[Noress]

Merci Deedee pour cette réponse très détaillée que je relirai plusieurs fois.
Ce qui m'intrigue ici c'est le couple temps-gravité.

[Deedee81]

Ce qui m'intrigue ici c'est le couple temps-gravité.

Tu veux parler de la dilatation du temps gravitationnelle ? Ce n'est pas propre aux trous noirs. Tu as déjà un petit décalage des raies spectroscopiques du Soleil, à cause de sa masse. Et un minuscule (mais non négligeable) décalage des horloges des satellites GPS à cause de la différence de gravité en altitude.

L'origine de cette dilatation du temps n'est pas si mystérieuse et peut même être expliquée sans la relativité générale (pour une fois que c'est simple ).
http://fr.sci.physique.narkive.com/A...ite-restreinte
C'est une traduction personnelle et commentée d'un extrait venant du livre Gravitation de MTW (désolé pour le dessin ascii, il passe mal).
Même si ça vient d'un livre fort pointu, cette partie est très simple à lire et quasi vulgarisée.
Ca parle de l'incompatibilité entre relativité restreinte et gravité. Mais ça commence par une explication de la dilatation du temps gravitationnelle utilisant la simple conservation de l'énergie.

[Noress]

Intéressant tout ça.
Pour le TN c'est en quelque sorte le "non-temps" ou le "quasi non-temps" qu'il peut y avoir à l'intérieur de lui-même qui attire mon attention.
Je ne dis pas que c'est une piste mais par rapport à la force gravitationnelle ça m'intrigue.

[Nicophil]

Bonjour,

Et ça, c'est la géométrie (au sens large, ça peut aussi inclure le temps).

Les matheux ne connaissent pas le temps, qui est un concept des physiciens.

L'espace de Minkowski, espace 4D, est un concept mathématique.
L'espace-temps est un concept des physiciens. On ferait mieux de parler de temps-espace d'ailleurs.

[Deedee81]

Les matheux ne connaissent pas le temps, qui est un concept des physiciens.

L'espace de Minkowski, espace 4D, est un concept mathématique.

Oui, tout à fait.

L'espace-temps est un concept des physiciens.

Il y a tout de même "isomorphisme" une fois qu'on considère la variable t comme une simple variable.

On ferait mieux de parler de temps-espace d'ailleurs.

Tiens, là je ne comprend pas pourquoi tu proposes cela.

Intéressant tout ça.
Pour le TN c'est en quelque sorte le "non-temps" ou le "quasi non-temps" qu'il peut y avoir à l'intérieur de lui-même qui attire mon attention.
Je ne dis pas que c'est une piste mais par rapport à la force gravitationnelle ça m'intrigue.

Il n'y a pas de non temps à l'intérieur d'un trou noir. Un individu qui tomberait dans un trou noir verrait le temps s'écouler normalement à sa montre.
Même si c'est pendant pas très longtemps (jusqu'à ce qu'il s'écrabouille sur la "singularité" centrale) : de l'ordre de quelques millisecondes pour un TN stellaire, quelques heures pour un supermassif.
(petite curiosité des TN, pas avares de ce genre de bizarrerie : s'il essaye de freiner il va arriver.... encore plus vite !!!!)

Pour un observateur extérieur il y a une dilatation du temps qui diverge sur l'horizon, mais c'est simplement parce qu'il y a coupure causale entre l'intérieur et l'extérieur. L'horizon est une frontière séparant deux zones qui ne peuvent communiquer. On le voit particulièrement bien avec les diagrammes de Penrose que je décrit dans le lien que j'ai donné message 17.

Notons aussi que l'on dit parfois très abusivement que le temps devient espace et vice versa dans le trou noir. C'est faux. L'espace c'est l'espace et le temps c'est le temps, basta. C'est inversion du rôle n'existe qu'avec la métrique de Schwartzchild à cause d'un mauvais choix mathématique des variables. Pour être clair il faudrait écrire cette métrique en deux lignes :
sous l'horizon - hors de l'horizon
en échangeant le rôle des variables.
Ce qui ne serait pas gênant car cette métrique présente aussi une singularité sur l'horizon et là aussi c'est un pur artefact (comme expliqué plus haut, un voyageur qui passe l'horizon ne constate rien de spécial, la singularité n'existe pas physiquement) dû au mauvais choix des coordonnées.
Par contre cette métrique est pratique pour expliquer le point de vue d'un observateur éloigné.

[Noress]

Bonjour, ça faisait longtemps.

En grattant sur la toile je tombe sur un rapide compte rendu d'une publication (arXiv 1209.6021 26 sept 2012).
Même si cela est en relation avec la matière noire, il y a quand même un bel effort de classification de l'ensemble des TN primordiaux.
A ma grande surprise les chercheurs ont imaginé une classe de Mini TN "de masse qui va en gros de 10¹⁸ g et 10²⁶ grammes" à l'intérieur d'astres mais rien sur la gravité.

Voici le lien : http://www.ca-se-passe-la-haut.fr/20...ere-noire.html

Cordialement.