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formation d'un trou noir



  1. #1
    greghor

    formation d'un trou noir


    ------

    Bonjour à tous,

    Je dois rédiger un rapport concernant la formation des trous noirs et j'aimerai avoir quelques bonnes références bibiographiques ou je pourrais trouver les équations décrivants le phénomène.
    Pouvez vous m'aider svp?

    -----

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  3. #2
    Coincoin

    Re : formation d'un trou noir

    Salut,
    Quel niveau exactement ? Tu connais la relativité générale ?
    Encore une victoire de Canard !

  4. #3
    greghor

    Re : formation d'un trou noir

    je suis actuellement en L3 physique, j'ai abordé la relativité restreinte mais pas encore la relativité générale ( d'un point de vue formel). Mon prof m'a prévenu que j aurai besoin des équations de la RG surtout lors de la phase de modélisation. Je compte donc me former sur le tas, c'est pour cette raison que je cherche des ouvrages assez spécialisé et décrivant l'efondrement des étoiles massives.
    Peut-être je devrais commencer par des ouvrages généralistes sur la RG?

  5. #4
    Coincoin

    Re : formation d'un trou noir

    Ok, très bien. La métrique de Schwarzschild, qui décrit un trou noir, est assez simple à comprendre et est la base de la RG. Par contre, l'aspect formation lui-même risque d'être plus complexe, que ce soit d'un point de vue relativité mais aussi simplement évolution stellaire.
    Je n'ai pas de références sous la main, mais je peux te dire que tu trouveras pas mal de choses intéressantes en cherchant du côté de Schwarzschild et de Chandrasekhar.

    J'espère que d'autres (j'ai certaines noms en tête ) auront de bonnes références sous la main.
    Encore une victoire de Canard !

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Calvert

    Re : formation d'un trou noir

    Salut!

    Concernant l'évolution stellaire elle-même (qui te fournira tes conditions initiales, en fait), il faut chercher chez:

    Chandrasekhar: Principle of stellar dynamics

    Eddington:
    The Internal Constitution of Stars

    Kippenhahn & Weigert:
    Stellar Strucure and Evolution

    En attendant un livre qui sortira l'année prochaine et qui sera plus complet (intégrant tous les progrès réalisés ces denières décennies avec la rotation, les ondes internes, le champ magnétique, et surtout plein de détails sur les techniques numériques) écrit par Maeder.

    Concernant les objets compacts, la référence que j'ai en tête me semble être une bonne approche pour commencer:

    le Shapiro & Teukolski

    Black Holes, White Dwarfs and Neutron Stars: The Physics of Compact Objects

  8. #6
    greghor

    Re : formation d'un trou noir

    Merci pour les refs! je prends bonne note

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  10. #7
    xantox

    Re : formation d'un trou noir

    D'un point de vue statique, le théorème de Buchdahl montre que pour un corps de densité uniforme où GM/c^2R tend vers la limite de 4/9, rien ne peut arrêter l'effondrement en trou noir (pour une introduction, cfr. p.e. le chapitre 10 du cours de RG de Schutz).

    Mais l'étude dynamique de l'effondrement est évidemment un problème beaucoup plus complexe. Le point de départ paradigmatique à ce problème est la solution analytique de Oppenheimer-Snyder (1), décrivant l'effondrement gravitationnel d'une sphère homogène de poussière (un cas super-simplifié).

    Très peu de solutions analytiques existent au délà de ce cas, et presque aucune pour le cas d'un fluide à pression non nulle. Les détails du processus de formation d'un trou noir astrophysique sont d'une formidable complexité et demeurent presque inconnus. Ils sont principalement étudiés par voie de simulations numériques sophistiquées (ex. méthode Baumgarte-Shapiro-Shibata-Nakamura).

    --
    (1) J. R. Oppenheimer, H. Snyder, "On continued gravitational contraction", Phys. Rev. 56, 455–459 (1939).
    Parcours Etranges: Physique, Calcul, Philosophie

  11. #8
    nico220188

    Re : formation d'un trou noir

    Citation Envoyé par greghor Voir le message
    Bonjour à tous,

    Je dois rédiger un rapport concernant la formation des trous noirs et j'aimerai avoir quelques bonnes références bibiographiques ou je pourrais trouver les équations décrivants le phénomène.
    Pouvez vous m'aider svp?
    salut si je peut me permettre de repondre a ta question j'etudie a l'observatoire de grenoble ma specialité sont les trou noirs.
    Tout d'abord il faut savoir que les trou noirs sont avant tout des phenomenes astronomiques (objets celeste non observer mais deja detecter)
    Un trou moir et le stade final de la vie d'une etoile, tout va dependre de sa masse.
    Si celle ci depasse la masse critique de notre soleil alors il y aura trou noir ok.
    Je c'est pas si tu le c'est mais une etoile vie en brulant de l'hyrogene en helium, arriver a la fin de sa vie elle va subir une inflation importante de ces couches superieure.
    Elle aura pri l'apparence d'une etoile geante appeler geantes rouges ou NOVA.
    Apres elle explosera expulsant ces couches superieure ( c'est le stade de la supernova).
    Au centre il ne restera que qu'un petit morceau d'etoile appeler etoile (naine blanche).
    Le processus n'etant toujour pas fini, la force gravitationnelle agissant au centre va toujour continuer.
    Arriver a un moment ou il y aura un phenomene d'implosion c'est a dire que l'etoile en elle meme va pas exploser mais s'effondrer sur elle meme creant un puit gravitationnelle tres puissant aspirant toute energie et matiere.
    A savoir il existe une zone qui delimite le trou noir c'est la zone de scharswild verifie l'ortographe.
    aucun rayonnement ne peut en sortir a part les rayonnements gamma sous tres grosse quantités.
    voila jespere que c'est explications simplifies t'aideront dans ton exposer si tu as d'autre question n'esite pas a me les poser.

  12. #9
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : formation d'un trou noir

    Citation Envoyé par nico220188 Voir le message
    j'etudie a l'observatoire de grenoble ma specialité sont les trou noirs.
    J'ai comme un doute ou alors
    Parcours Etranges

  13. #10
    bashad


  14. #11
    greghor

    Re : formation d'un trou noir

    Merci à tous!

  15. #12
    Calvert

    Re : formation d'un trou noir

    Citation Envoyé par nico220188
    salut si je peut me permettre de repondre a ta question j'etudie a l'observatoire de grenoble ma specialité sont les trou noirs.
    Tout d'abord il faut savoir que les trou noirs sont avant tout des phenomenes astronomiques (objets celeste non observer mais deja detecter)
    Un trou moir et le stade final de la vie d'une etoile, tout va dependre de sa masse.
    Si celle ci depasse la masse critique de notre soleil alors il y aura trou noir ok.
    Je c'est pas si tu le c'est mais une etoile vie en brulant de l'hyrogene en helium, arriver a la fin de sa vie elle va subir une inflation importante de ces couches superieure.
    Elle aura pri l'apparence d'une etoile geante appeler geantes rouges ou NOVA.
    Apres elle explosera expulsant ces couches superieure ( c'est le stade de la supernova).
    Au centre il ne restera que qu'un petit morceau d'etoile appeler etoile (naine blanche).
    Le processus n'etant toujour pas fini, la force gravitationnelle agissant au centre va toujour continuer.
    Arriver a un moment ou il y aura un phenomene d'implosion c'est a dire que l'etoile en elle meme va pas exploser mais s'effondrer sur elle meme creant un puit gravitationnelle tres puissant aspirant toute energie et matiere.
    A savoir il existe une zone qui delimite le trou noir c'est la zone de scharswild verifie l'ortographe.
    aucun rayonnement ne peut en sortir a part les rayonnements gamma sous tres grosse quantités.
    voila jespere que c'est explications simplifies t'aideront dans ton exposer si tu as d'autre question n'esite pas a me les poser.
    Un seul conseil à la lecture de ce paragraphe: revois tes cours... J'ai rarement vu un tel mélange d'objets astronomiques différents...

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  17. #13
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : formation d'un trou noir

    Pour visualiser la formation d'un trou noir, une petite anim' issue de la simulation, en partant d'une étoile à neutron (évolution de la densité et du champs magnétique). Ca donne une idée de la complexité du phénomène ...

    Lien : Formation d'un trou noir en relativité numérique

    Je voudrais bien avoir l'avis de Rincevent sur cette simulation d'ailleurs


    a+
    Parcours Etranges

  18. #14
    Calvert

    Re : formation d'un trou noir

    Si cela vient de Tokyo, c'est probablement issu du groupe de supernova de Nomoto et compagnie. Ils font à mon avis parmis les meilleurs simulations d'effondrement de coeur (bien que je crois que, comme tout le monde, ils ne fassent "que" de la 2D, et que, bien sûr, l'étoile n'explose pas toute seule; il faut lui injecter de l'énergie de manière ad hoc).
    Mais c'est vraisemblablement du travail sérieux.

  19. #15
    Rincevent

    Re : formation d'un trou noir

    Citation Envoyé par Calvert Voir le message
    Si cela vient de Tokyo, c'est probablement issu du groupe de supernova de Nomoto et compagnie
    là ça commence avec une étoile à neutrons... donc c'est probablement plutôt relié à ce papier [ou un truc proche] et à Shibata.

    Citation Envoyé par Gilga
    Je voudrais bien avoir l'avis de Rincevent sur cette simulation d'ailleurs
    Shibata est quelqu'un de très compétent et je serais mal placé pour remettre en cause ses capacités [en fait j'ai plusieurs fois parlé de lui sur le forum, sans le nommer, comme exemple du gars qui tout seul, en utilisant son cerveau et des moyens numériques "corrects mais sans plus", a réussi à faire mieux que plusieurs dizaines de types bossant avec les meilleurs ordis de la NASA, mais probablement sans cerveaux... ]

    ses travaux font partie sans le moindre doute de ce qui est le plus avancé en relativité numérique [qui plus est il bosse en collaboration avec Shapiro qui est aussi quelqu'un qui utilise un cerveau, et pas mal du tout en plus...]. Reste que tout ce qui concerne ce type de travail pèche encore du point de vue de la physique car même si les équations hydrodynamiques et celles d'Einstein (pour la dynamique de l'espace-temps) sont "correctement traîtées", il reste de nombreuses inconnues et approximations. Par exemple :

    - le champ magnétique initial [avant effondrement de l'étoile à neutrons]. Sa configuration dépend très fortement de l'histoire qui précède, laquelle est tout aussi complexe que celle qui suit comme pourra te le confirmer Calvert...

    - idem pour le profil de rotation [l'étoile à neutrons n'est pas un objet en rotation rigide, c'est plutôt une boule de fluide en rotation différentielle, mais on ne sait pas très bien avec quel profil car cela aussi dépend de l'histoire passée, du champ magnétique, etc]

    - la microphysique est loin d'être réaliste : si tu regardes l'article que je cite, tu verras que les simulations de ce type utilisent la plupart du temps une équation d'état du genre "polytrope" [ou une combinaison de telles équations], où la pression est proportionnelle à une puissance de la densité. C'est une approximation pas trop mauvaise pour décrire une étoile à neutron stationnaire, mais dès que tu entres dans la dynamique ça devient moins crédible [cette approximation suppose par exemple toute la matière à l'équilibre beta, ne prend pas en compte les neutrinos de manière cohérente, néglige une bonne partie de l'influence du champ magnétique sur la matière tout en supposant ce dernier intense, etc...]

    Et ce ne sont que les plus gros "problèmes"... en clair, même si c'est déjà un beau travail, que d'immenses progrès ont été faits depuis 20 ans [en grande partie grâce à Shibata], il reste encore beaucoup de travail pour que tout ceci soit "vraiment réaliste"... et l'un des obstacles principaux est la gourmandise numérique de ce genre de simulations [car faudrait pas croire que Shibata et autres ne sont pas conscients des limitations de leurs travaux...]
    Dernière modification par Rincevent ; 08/11/2007 à 09h59. Motif: correction coquille
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

  20. #16
    xantox

    Re : formation d'un trou noir

    Citation Envoyé par Rincevent Voir le message
    là ça commence avec une étoile à neutrons... donc c'est probablement plutôt relié à ce papier [ou un truc proche] et à Shibata.
    Bonjour Rincevent, c'est tout à fait exact.

    Citation Envoyé par Calvert Voir le message
    [..] c'est probablement issu du groupe de supernova de Nomoto et compagnie. Ils font à mon avis parmis les meilleurs simulations d'effondrement de coeur [..]
    Les simulations de Nomoto sont très sophistiquées sur le plan de la microphysique des supernovae, mais elles sont newtoniennes (parfois elles rajoutent un potentiel effectif). Dans le cas de Shibata, l'un des quatre auteurs de la formulation BSSN de la relativité générale, pour la première fois il est possible de simuler une évolution stable du système complet d'équations de Einstein-Maxwell en 3+1D (sans approximations!) - c'est l'état de l'art pour étudier la formation de trous noirs, la collision de trous noirs ou d'étoiles à neutrons, l'évolution d'ondes gravitationnelles, etc. Pour le supernovae c'est différent, la déformation de l'espace temps est petite et le meilleur résultat s'obtient en ajoutant une dynamique relativiste aux simulations existantes.

    Les problèmes qui restent à resoudre en relativité numérique sont de trois types. D'un côté assurer la précision de l'évolution -après- la formation du trou noir (méthode de l'excision de Unruh). Ensuite augmenter la résolution encore limitée par l'utilisation d'ordinateurs plus puissants. Enfin comme l'a dit Rincevent améliorer la microphysique dans la partie hydrodynamique (équation d'état, neutrinos, instabilité magnetorotationnelle, etc). Pour l'équation d'état ça commence à évoluer, cfr les travaux de Ott et al., http://arxiv.org/abs/astro-ph/0609819
    Parcours Etranges: Physique, Calcul, Philosophie

  21. #17
    Calvert

    Re : formation d'un trou noir

    Les simulations de Nomoto sont très sophistiquées sur le plan de la microphysique des supernovae, mais elles sont newtoniennes (parfois elles rajoutent un potentiel effectif). Dans le cas de Shibata, l'un des quatre auteurs de la formulation BSSN de la relativité générale, pour la première fois il est possible de simuler une évolution stable du système complet d'équations de Einstein-Maxwell en 3+1D (sans approximations!) - c'est l'état de l'art pour étudier la formation de trous noirs, la collision de trous noirs ou d'étoiles à neutrons, l'évolution d'ondes gravitationnelles, etc. Pour le supernovae c'est différent, la déformation de l'espace temps est petite et le meilleur résultat s'obtient en ajoutant une dynamique relativiste aux simulations existantes.
    Ok, merci pour les précisions! Je ne savais pas qu'un tel code existait, c'est toujours bon à apprendre!

  22. #18
    astronomiescientifique

    Re : formation d'un trou noir

    Citation Envoyé par xantox Voir le message
    D'un point de vue statique, le théorème de Buchdahl montre que pour un corps de densité uniforme où GM/c^2R tend vers la limite de 4/9, rien ne peut arrêter l'effondrement en trou noir (pour une introduction, cfr. p.e. le chapitre 10 du cours de RG de Schutz).

    Mais l'étude dynamique de l'effondrement est évidemment un problème beaucoup plus complexe. Le point de départ paradigmatique à ce problème est la solution analytique de Oppenheimer-Snyder (1), décrivant l'effondrement gravitationnel d'une sphère homogène de poussière (un cas super-simplifié).

    Très peu de solutions analytiques existent au délà de ce cas, et presque aucune pour le cas d'un fluide à pression non nulle. Les détails du processus de formation d'un trou noir astrophysique sont d'une formidable complexité et demeurent presque inconnus. Ils sont principalement étudiés par voie de simulations numériques sophistiquées (ex. méthode Baumgarte-Shapiro-Shibata-Nakamura).

    --
    (1) J. R. Oppenheimer, H. Snyder, "On continued gravitational contraction", Phys. Rev. 56, 455–459 (1939).
    Bonjour pouvez vous me dire de quoi est constitué un trou noir (matierre,gaz )est pouriez vous me dire comment on les reperes
    en meme tamps que auto grativité est d'ou vien l'astronomie et les constellation
    merci de me répondre

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  24. #19
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : formation d'un trou noir

    Citation Envoyé par Rincevent Voir le message
    là ça commence avec une étoile à neutrons... donc c'est probablement plutôt relié à ce papier [ou un truc proche] et à Shibata.
    Merci pour toutes ces précisions.

    Vivement un événement proche (enfin, pas trop non plus). Corréler l'observation radio, optique, X, gamma, neutrinique et OG ça serait magnifique.

    a+
    Parcours Etranges

  25. #20
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : formation d'un trou noir

    Citation Envoyé par astronomiescientifique Voir le message
    Bonjour pouvez vous me dire de quoi est constitué un trou noir (matierre,gaz )est pouriez vous me dire comment on les reperes
    Un trou noir se présente simplement comme une sphère tout à fait vide, sauf en un point, au centre, qui concentre toute la masse, la singularité. Cet espace sphérique possède une surface appelée l'horizon. La caractéristique première de cet horizon, c'est qu'il ne peut être traversé que dans un seul sens : un corps dont la trajectoire passe sous l'horizon, venant de l'extérieur, ne peut pas retraverser l'horizon dans l'autre sens, et ne peut pas non plus rester immobile sous cet horizon. Toutes les trajectoires aboutissent au centre en un temps fini.

    Imaginons qu'on soit muni de retro-fusée super efficaces (de puissance aussi grande que l'on veut) et qu'on s'approche d'un TN en chute libre (en tombant dessus depuis l'espace), réacteur éteint. Tant qu'on est loin, on peut toujours arrêter sa chute en rallumant ses réacteurs et crac on s'immobilise par rapport au trou noir. On peut toujours si on veut se trouver parfaitement immobile par rapport à lui, il suffit de se donner une accélération de signe opposée à la pesanteur. Puis si on veut on stoppe à nouveau les réacteur et on tombe à nouveau, puis on s'arrête à nouveau si on a envie, etc. Le seul truc, c'est que plus je suis près, plus il faut augmenter la puissance des réacteur pour se freiner. L'accélération de la pesanteur augmente en effet avec l'inverse du carré de la distance (g ~ 1/d²). A ce stade, il n'y absolument aucune différence entre un trou noir et tout autre corps massif de l'univers (une planète, une étoile, etc).


    Avec un astre quelconque, ce petit jeu s'arrête quand on atteint la surface du corps : on se pose dessus. Sur Terre, on se trouve encore à 6400 km du centre. Et si on veut continuer à ce jeu là, il faut creuser. Simplement, quand on creuse, la masse se trouvant "sous nos pieds" devient de plus en plus petite. Les masse terrestre qui se trouvent dans la coquille "au dessus de la tête" s'annule en effet et ne contribue plus à donner du poids. Autrement dit quand on pénètre DANS un objet massif, la gravité diminue. Ce qui fait que si on arrive au centre de la Terre, la force qui attire devient nulle, on flotte à l'intérieur.

    Maintenant imagines que la masse de la Terre soit concentrée dans une petite bille de 2 cm de diamètre (ce serait le diamètre d'un trou noir de même masse que la Terre). Quand tu t'approches de la bille, toute la masse se trouve encore sous tes pieds ! Si tu es à 6400 km de la bille, elle t'attire exactement comme t'attirait la Terre. Il est donc faux de dire, comme on l'entend souvent, que les trous noirs "attirent tout dans l'Univers". Il n'attirent pas plus qu'un astre de même masse.

    La différence c'est que si tu te trouves à une distance de 1000 km du centre, quand c'était la Terre, tu pesais moins lourds, car la sphère attractive ne faisait plus que 1000 km, la coquille de roche de 5400 km se trouvant au dessus de ta tête ne contribuant plus à t'attirer vers le centre. Tandis que si c'est un trou noir, la bille de 2 cm est là tout en bas, qui t'attire encore de toute sa masse. Et c'est en 1/d². Ca veut dire que si la distance a été divisée par 6,4 (pour passer de 6400 km à 1000 km) la force attractive (le poids) va être multipliée par 6,4² soit 41. Si tu pèses 70 kg à la surface de la Terre, là tu vas peser 2,8 tonnes.

    En outre, la différentiel des forces qui s'exerce entre ta tête et tes pieds va également augmenter.

    Si tu es debout à 6400 km du trou noir (6 400 000 mètres), le ratio entre l'accélération de pesanteur au niveau de la tete et des pieds, si tu mesure 1,70 m est : g0 * (1-(6 400 001,7)²/(6 400 000)²) soit 0,0000005 g0, avec g0=9,81 m/s², l'accélération de la pesanteur à 6400 km. Le différentiel tout a fait négligeable.

    Si tu es à 10 km, g l'accélération de la pesanteur est :

    g= g0 * 6400²/10² = 409 600 g0

    Tu pèses 409 600 fois plus lourd. Bon, si tu es en chute libre, c'est pas bien grave : tu es comme en apesanteur. Mais le gradient de pesanteur entre ta tête et tes pieds est cette fois :

    g * (1-(10 001,7)²/(10 000)²)= 0,000340029 g soit 140 g0.

    Autrement dit, quand tu t'approche à 10 km du trou noir, c'est comme si tu avait 140 personnes de même poids que toi accrochées à tes chevilles à la surface de la Terre... Et ce gradient augmente inexorablement au fur et à mesure que tu t'approches.

    C'est ce qu'on appelle l'effet de marée. Les corps massifs qui s'approchent trop d'un trou noir vont être désintégrés par le gradient de gravité. La distance en deça de laquelle un corps massif ne peut plus maintenir sa cohésion est la distance de Roche (du nom d'Edouard Albert Roche qui la calculée).


    En imaginant qu'on envoie une sonde toute petite (pour résister à l'effet de marée) avec les super retrofusées il y a une autre chose à mentionner, si le trou noir est en rotation sur lui même : en deçà d'une certaine distance, il n'y a plus aucune possibilité de la maintenir immobile par rapport au TN, même en dépensant toute l'énergie que l'on veut. On peut toujours faire en sorte qu'elle ne passe pas sous l'horizon mais il faut lui donner une orbite, l'immobilité est impossible. L'espace temps est entrainé par la rotation du trou noir comme l'eau dans un evier qui se vide. Si tu veux, la sonde peut se maintenir immobile par rapport à l'espace, mais c'est l'espace qui l'entraine, quoique qu'on fasses. Cette zone d'immobilité impossible est appelée l'ergosphère. Enfin, si elle passe sous l'horizon du trou noir, elle disparait à jamais de l'univers, car sa trajectoire ne peut plus retraverser dans l'autre sens (l'espace temps à l'intérieur du trou noir est "orienté vers le centre") et elle ne peut plus rester non plus à distance constante du centre du trou noir en tournant autour : elle s'en rapproche forcément et fini dessus.


    Dernière chose, la vitesse orbitale autour un corps massif est d'autant plus grande qu'on s'en rapproche (loi de Kepler). Si le TN fait partie d'un système binaire (cad qu'il a une étoile compagnon) et qu'ils forment un couple suffisamment serré de la matière du compagnon peut être arraché et tomber dessus en spiralant pour former un disque d'accrétion. Comme le champs de gravité très élevé la vitesse orbitale du gaz sera très élevée (pls dizaine de milliers de km/s) et en vertu la loi de Kepler, le centre du disque tournera à vitesse plus élevée que sa périphérie. Cela va provoquer une friction gazeuse intense qui peut porter le gaz à des millions de degré. L'intense luminosité résultante, souvent fluctuante, permet de repérer les trous noirs de ce genre.

    a+
    Parcours Etranges

  26. #21
    xantox

    Re : formation d'un trou noir

    Citation Envoyé par astronomiescientifique Voir le message
    Bonjour pouvez vous me dire de quoi est constitué un trou noir (matierre,gaz)
    J'ajoute aux excellentes explications de Gilgamesh une réponse courte : un trou noir est une structure faite d'espace et de temps qui a été "retourné" par l'énergie qu'il contient, ainsi son intérieur se retrouve "coupé" de l'espace externe. L'état de la matière-énergie à l'intérieur est inconnu.

    La meilleure façon d'approfondir ce sujet c'est d'étudier les maths et la physique pendant quelques années ça peut aussi être passionnant.
    Parcours Etranges: Physique, Calcul, Philosophie

  27. #22
    invite73192618

    Re : formation d'un trou noir

    Citation Envoyé par Rincevent Voir le message
    il reste encore beaucoup de travail pour que tout ceci soit "vraiment réaliste"... et l'un des obstacles principaux est la gourmandise numérique de ce genre de simulations
    As-tu (ou quelqu'un d'autre) une idée de combien de SETI@home ça prendrait pour une approche numérique "vraiment réaliste"?

  28. #23
    Rincevent

    Re : formation d'un trou noir

    Citation Envoyé par Jiav Voir le message
    As-tu (ou quelqu'un d'autre) une idée de combien de SETI@home ça prendrait pour une approche numérique "vraiment réaliste"?
    well... indépendamment de l'estimation des resources numériques [ce dont je suis bien incapable étant plutôt du genre à rester sur des projets à taille humaine et ne connaissant pas les détails de SETI@home ], le problème principal c'est que tu ne peux raisonnablement pas avoir UN code numérique qui te fait LA simulation qui répond à TOUTES les questions. Tu as trop de paramètres physiques différents qui peuvent entrer en jeu et être importants ou pas selon l'histoire passée du système astrophysique considéré [pas mal de ces "paramètres" sont en plus mal ou pas connus : par exemple on ignore le comportement de la matière à très hautes densités et pour que des simulations soient "vraiment utiles" il faut donc en faire avec divers modèles pour l'état de la matière à haute densité... idem avec d'autres ingrédients...].

    Au bour du compte, chaque situation astrophysique [et presque chaque étoile ou binaire] requiert un code numérique adapté... de nos jours on a donc souvent l'approche inverse : beaucoup adaptent les problèmes physiques, quitte à les rendre non-physiques, aux outils numériques dont ils disposent : bah oui, faut bien publier...
    Ceux qui manquent de courage ont toujours une philosophie pour le justifier. A.C.

  29. #24
    xantox

    Re : formation d'un trou noir

    Citation Envoyé par Jiav Voir le message
    une idée de combien de SETI@home ça prendrait pour une approche numérique "vraiment réaliste"?
    Si on considère uniquement l'aspect de l'augmentation de la résolution. Avec les codes actuels il faut environ 15000 flops per pixel de résolution. Pour une simulation de l'ordre de 600 x 600 x 300 il faut environ une semaine de calcul sur une machine équivalente à ~300 PC. Pour pouvoir monter à 100 000 x 100 000 x 100 000 (donc disons une résolution de 100m sur une étendue de 10000 km) il faudrait dépasser le Petaflop, c'est £ dire approximativement une centaine de SETI@Home tournant pendant plusieurs semaines. Ce qui sera abordable vers 2010, loi de Moore permettant. Cela restera encore ridicule par rapport à l'objet réel, bien évidemment...
    Parcours Etranges: Physique, Calcul, Philosophie

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  31. #25
    DOUNIA60

    Re : formation d'un trou noir

    Combien de trou noir existe actuellement dans l'univers ? notre univers est -il troué ?
    Quand le nombre de trou noir atteint son maximum ?
    Existe t-il un instant t où il n y aura plus de trou noir dans notre univers ?

    Si les théories de maintenant sont incapables d'expliquer ce qui se passe dans un trou noir
    et c'est normal puisqu'ils n'ont pas assez d'informations.

    Voila, je propose une théorie et ne me dite pas de la montrer maintenant, ca viendra.

    Toute la masse ou énergie condensé dans un trou noir devrait se libérer mais pas dans notre univers
    mais ailleurs. Supposons que la libération de la matière condensé dans un trou noir se fait comme vous
    soufflez dans un ballon, le ballon va se dilater, ce qui veut dire que le trou noir va prendre une
    partie de notre univers et il va le dilater en créant un autre univers.
    A vous de chercher a quelle moment commence le souffle du trou noir ?
    A quelle moment l'univers du trou noir se sépare de notre univers s'il n'est pas élastique infiniment ?
    Ca ce peut que notre univers est élastique infiniment !!

    Si notre espace-temps n'est pas élastiques infiniment, à un certains moment le trou noir déchire
    l'espace-temps en créant un autre univers qui sera impossible à y accéder. Dans le cas contraire,
    on peut toujours accéder à l'univers crée par le trou noir mais jamais remonter a notre univers.

    Est-ce qu’il y a un rapport entre le nombre de trou noir et l’expansion de l’univers ?
    Notre Big Bang n’est pas juste un souffle d’un trou noir ?
    Lorsque il n y aura plus de trou noir dans notre univers, notre univers va s’effondre ?
    Qu’elle est la distance minimale observée entre deux trou noir ? et théoriquement ?
    Y a-t-il un rapport entre le nombre de galaxie et les trou noir ?


    Attention c’est juste des questions.

  32. #26
    invite73192618

    Re : formation d'un trou noir

    Citation Envoyé par Rincevent Voir le message
    well...
    Citation Envoyé par xantox Voir le message
    Si on ...
    Ok merci curiosité satisfaite

  33. #27
    invite64321

    Re : formation d'un trou noir

    Citation Envoyé par DOUNIA60 Voir le message
    Combien de trou noir existe actuellement dans l'univers ? notre univers est -il troué ?
    Quand le nombre de trou noir atteint son maximum ?
    Existe t-il un instant t où il n y aura plus de trou noir dans notre univers ?

    Voila, je propose une théorie et ne me dite pas de la montrer maintenant, ca viendra.
    Sachant que l'univers est infini, ta question est absurde. Par contre, le moment où il n'y aura plus de trous noirs est envisageable, selon les scénarios de la mort thérmique et du big rip. Ce sera lorsque le dernier trou noir aura fini de s'évaporer, et il n'y aura plus aucune étoile assez massive pour devenir un trou noir.

    Quant à ta théorie indémontrable : ne te fatigues pas, ça ne sert à rien de nous présenter des théories qu'on ne peut démontrer ou du moins étayer un minimum. On est sur un forum scientifique.

  34. #28
    DOUNIA60

    Re : formation d'un trou noir

    Citation Envoyé par ik4itb Voir le message
    Sachant que l'univers est infini, ta question est absurde.

    Par contre, le moment où il n'y aura plus de trous noirs est envisageable
    Je suis un scientifique.

    Tu confirme que l'univers est infini
    Tu confirme que le nombre de trou noir est infini dans un univers infini.
    Tu confirme qu'il n'y aura plus de trous noirs est envisageable.

    *************

    On ne sait pas encore si l'univers est fini ou infini et même si l'univers est infini on peut montrer facilement que le nombre de trou noir est fini et même qu'on sait approximativement ce nombre et ca fait une ou deux semaines on vient de trouver les trous noir manquants d'aprés des prédictions.

    Tu confond entre un univers infini et l'expansion infini de l'univers.

    Si tu envisage qu'il n'y aura plus de trou noir, ca veut dire que leurs nombres est fini.
    Et si tu part depuis un big bang et on sait bien l'age de l'univers ca veut dire que le nombres de big bang est fini.

    Je peut ajouter que dans un univers infini ou autres entités infini il peut y exister un nombre fini d'objets.

    Et si tu dit que le nombre de trou noir est infini, ca veut dire que le nombres d'étoiles est infini, etc ...

    ******* Pas d'attaques personnelles, merci. Pour la modération ********
    Dernière modification par Rincevent ; 12/11/2007 à 07h37.

  35. #29
    Calvert

    Re : formation d'un trou noir

    Combien de trou noir existe actuellement dans l'univers ?
    La seule réponse que l'on puisse apporter concerne l'univers visible. On ne peut pas extrapoler à tout l'univers, pour la simple et bonne raison que l'on ne sait pas du tout le volume (en admettant qu'il soit fini) qu'il peut avoir.

    Concernant l'univers visible, la connaissance du nombre de trou noir nécessiterait de connaître précisément le nombre et le type des galaxies au cours du temps, de connaître pour ces galaxies le taux de formation stellaire au cours du temps, en plus de connaître ce que l'on appelle "la fonction de masse initiale" des étoiles, que l'on ne connaît que très mal. Puis d'intégrer au cours du temps. C'est tout à fait impossible de le faire précisemment pour le moment, à peine d'envsiager faire quelques ordres de grandeurs brutaux (sans tenir en plus compte des éventuels fusions de trous noirs qui diminue leur nombre).

    Il serait aussi utile de préciser ce que l'on entend par "dans l'univers"? Dans l'univers à un moment donné? Dans l'univers que l'on voit (c'est-à-dire avec le retard temporel de la lumière pour les objets de plus en plus lointains?), etc...

    notre univers est -il troué ?
    Nous ne disposons pour le moment pas de théories bien établies et expérimentalement vérifiées de ce qui peut se passer dans un trou noir, bien que des progrès significatifs avec les cordes ou la gravitation quantique à boucle semblent avoir été effectués.

    Quand le nombre de trou noir atteint son maximum ?
    Au vu du temps que met un trou noir à s'évaporer (si cette évaporation existe, car encore une fois, elle n'a jamais été observée), temps qui est très très long, alors le nombre de trous noirs ne fera qu'augmenter tant que l'univers formera des étoiles massives capables d'en générer de nouveaux.

    Est-ce qu’il y a un rapport entre le nombre de trou noir et l’expansion de l’univers ?
    Non, si ce n'est que les trous noirs, comme toute masse, contribue à ralentir l'expansion de l'univers via sa masse-énergie.

    Notre Big Bang n’est pas juste un souffle d’un trou noir ?
    En admettant que je doive comprendre cette question au sens d'une new récente parue sur ce site, ce n'est pas du tout vérifiable expérimentalement ni aujourd'hui, ni probablement dans les prochaines années.

    Lorsque il n y aura plus de trou noir dans notre univers, notre univers va s’effondre ?
    Pourquoi?

    Qu’elle est la distance minimale observée entre deux trou noir ? et théoriquement ?
    On pense que certains événements ultraviolents (les sursauts gamma dits "courts") sont des collisions d'objets compacts (étoiles à neutrons, trous noirs, ...) A priori, rien n'empêche des trous noirs de fusionner.

    Y a-t-il un rapport entre le nombre de galaxie et les trou noir ?
    Plus il y a de galaxies, plus il y a d'étoiles, plus il y a d'étoiles massives, plus il y a de trous noirs. De plus, il semblerait que la plupart des galaxies possèdent un trou noir supermassif en leur coeur.

    Quant au passage entre les questions, il me semble passablement abscons.

  36. #30
    invite64321

    Re : formation d'un trou noir

    Citation Envoyé par DOUNIA60 Voir le message
    Tu confond entre un univers infini et l'expansion infini de l'univers.
    Certainement pas. L'univers était déjà infini à sa naissance (l'instant du big-bang), il est toujours infini, son expansion semble vouloir se prolonger à l'infini... Je ne vois pas où est la confusion.

    Citation Envoyé par DOUNIA60 Voir le message
    Si tu envisage qu'il n'y aura plus de trou noir, ca veut dire que leurs nombres est fini. Et si tu part depuis un big bang et on sait bien l'age de l'univers ca veut dire que le nombres de big bang est fini.
    Je peut ajouter que dans un univers infini ou autres entités infini il peut y exister un nombre fini d'objets. Et si tu dit que le nombre de trou noir est infini, ca veut dire que le nombres d'étoiles est infini, etc ...
    L'univers étant infini, donc ayant un nombre infini d'étoiles, il peut y avoir un nombre très elevé, mais fini, de trous noirs. Personnellement, je trouve qu'il serait plus logique qu'il y ait une infinité de trous noirs dans l'univers. Mais, un nombre infini de trous noirs ne veut pas dire qu'ils ont une durée de vie infinie.

    La substance de mon post précédent est la suivante : sachant que l'univers s'expand, dans un avenir lointain, plus aucun trou noir n'aura plus rien à se mettre sous la dent.

    Si l'univers doit "mourir" de "mort thérmique", la conclusion est que ce nombre infini de trous noirs arrivera en fin de vie, faute de trouver de la matière pour le nourrir. Ce qu'il faut retenir, c'est qu'avec l'expansion, il se créera de moins en moins de trous noirs. Un jour, il ne s'en créera plus aucun, et le nombre fini ou infini de tn existants sauront que leurs jours sont comptés... Que l'évaporation d'un tn prenne 100 ou 100 000 milliards d'années, ce n'est pas la question.

    Si l'univers doit mourir de "big rip", on peut imaginer que l'énergie noire (qui est à l'origine de l'expansion) finira par déchiqueter les tn aussi. Si ce n'est pas possible, les tn subiront le même sort que dans l'hypothèse de la mort thérmique : il ne s'en formera pas d'autres parce que l'univers sera trop peu dense, et les existants s'évaporeront faute d'avoir de quoi se nourrir.

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