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Forme d'un trou noir



  1. #1
    Deportivien

    Forme d'un trou noir


    ------

    Bonjour,

    En lisant un article sur les trous noirs, il m'est venu une question.

    On schématise souvent un trou noir comme un puit sur une surface plane. Mais concrètement (bien qu'il soit difficile de parler de concret en matière de trou noir), à quoi pourrait ressembler un trou noir ? Verrait-on un trou de n'importe qu'elle coter du trou noir ? Car les trou noir sont souvent représenté de face, mais que verrait-on si on se plaçait sur le côter ?

    Merci,
    Julien.

    -----

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  3. #2
    Calvert

    Re : Forme d'un trou noir

    Salut!

    On schématise souvent un trou noir comme un puit sur une surface plane. Mais concrètement (bien qu'il soit difficile de parler de concret en matière de trou noir), à quoi pourrait ressembler un trou noir ? Verrait-on un trou de n'importe qu'elle coter du trou noir ? Car les trou noir sont souvent représenté de face, mais que verrait-on si on se plaçait sur le côter ?
    Si on montre souvent cette représentation, c'est pour nous permettre de nous faire une idée de ce qu'est un espace courbe. Dans cette représentation, c'est un espace 2D qui est courbe (une surface). Dans le cas d'un trou noir, c'est malheureusement l'espace-temps qui est courbe. Cet espace est 4D. Il est donc totalement impossible de se l'imaginer. En fait, un trou noir serait plutôt un "puits 4-dimensionnel".

    Un trou noir sans rotation étant à symétrie parfaitement sphérique, il est bien évident qu'on le voit de la même manière de n'importe quel angle de vue.

  4. #3
    seb88

    Re : Forme d'un trou noir

    Bonsoir, ont pourraient ce le représenter comme une sphère sans bords dépouvru de matière.
    Enfin c'est un peu comme sa que je conçoit un trou noir, dans un espace 4 D.


    cordialement

  5. #4
    mach3
    Modérateur

    Re : Forme d'un trou noir

    voici une image qui donne une bonne idée de ce à quoi cela doit ressembler. Il faut évidemment imaginer que le trou à la même apparence quelque soit l'angle de vue. A noter, la distorsion du fond étoilé sur le pourtour de l'horizon, due à la forte courbure présente. Lacune sur l'image, on ne voit pas de rougissement de la lumière qui rase l'horizon.



    j'en ai trouvé une autre où on voit un disque d'accrétion, mais la qualité est assez mauvaise :



    La courbure très forte créé un mirage : la partie du disque d'accrétion située derrière le trou noir apparait au dessus de lui

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Forme d'un trou noir

    Bonjour,

    Citation Envoyé par seb88 Voir le message
    Bonsoir, ont pourraient ce le représenter comme une sphère sans bords dépouvru de matière.
    Enfin c'est un peu comme sa que je conçoit un trou noir, dans un espace 4 D.
    C'est tout à fait pertinent. D'ailleurs, pour voir un trou noir, il faut forcément quelque chose autour (la lumière venant des étoiles d'arrière-plan, de la matière accrétée). Voir les belles images de mach3 plus haut.
    Keep it simple stupid

  8. #6
    alain_r

    Re : Forme d'un trou noir

    Citation Envoyé par mach3 Voir le message
    voici une image qui donne une bonne idée de ce à quoi cela doit ressembler. Il faut évidemment imaginer que le trou à la même apparence quelque soit l'angle de vue. A noter, la distorsion du fond étoilé sur le pourtour de l'horizon, due à la forte courbure présente. Lacune sur l'image, on ne voit pas de rougissement de la lumière qui rase l'horizon.

    [...]
    m@ch3
    Il n'y a aucune raison pour que la lumiere rasant l'horizon soit rougie. Par contre, les motifs de distortions sont hautement fantaisistes.

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  10. #7
    GillesH38a

    Re : Forme d'un trou noir

    Citation Envoyé par alain_r Voir le message
    Il n'y a aucune raison pour que la lumiere rasant l'horizon soit rougie. Par contre, les motifs de distortions sont hautement fantaisistes.
    effectivement, en particulier l'espèce de nébulosité semblant provenir de l'intérieur du disque : les rayons provenant de derrière ressortent au mieux tangents à l'horizon donc se prolongent dans une direction extérieure au cercle délimitant celui-ci.

  11. #8
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Forme d'un trou noir

    Bonjour,

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    effectivement,
    C'était amha une faute classique. Bien entendu, un rayon lumineux est blueshifté en approchant du TN puis redshifté quand il s'éloigne et globalement ça n'a pas d'effet.

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    en particulier l'espèce de nébulosité semblant provenir de l'intérieur du disque
    Ca m'a l'air d'une vue d'artiste plutôt que d'une simulation. Ceci dit c'est quand même joli

    Citation Envoyé par gillesh38 Voir le message
    les rayons provenant de derrière ressortent au mieux tangents à l'horizon donc se prolongent dans une direction extérieure au cercle délimitant celui-ci.
    Je ne comprend pas bien ce que tu veux dire : tu parles de ce qu'on voit sur la photo ou de ce qu'on devrait voir ? Dans le premier cas, comment t'arrives à voir ça Et dans le deuxième cas, c'est faux, les rayons lumineux peuvent faire plusieurs fois le tour avant de s'éloigner (par exemple en direction de l'observateur).

    Une petite remarque aussi en passant sur la question initiale : pour un TN de Kerr (TN en rotation, certainement la majorité des TN si pas tous) l'ergosphère étant ellipsoïdale, le TN "visible" (avec les effets dont on vient de parler) serait manifestement non sphérique (même si l'horizon l'est).
    Keep it simple stupid

  12. #9
    Gilgamesh
    Modérateur

    Re : Forme d'un trou noir

    Une image simulée avec disque d'accrétion


    L'anim simulée d'une approche de 30R à 10 R, sans disque d'accrétion :
    http://antwrp.gsfc.nasa.gov/htmltest/gifcity/rsgrow.mpg


    Simulation de la dynamique d'un disque d'accrétion :
    http://jilawww.colorado.edu/~pja/black_hole.html
    Parcours Etranges

  13. #10
    Deportivien

    Re : Forme d'un trou noir

    Tout d'abord merci pour vos réponse !

    Ensuite j'aimerais savoir ce qu'on veut dire par trou noir en rotation ? En rotation autour de quoi ? Autour de lui même (de son axe) ?

    Ensuite j'ai trouvé une superbe animation réaliser il y a peu. Le trou noir ne changeant pas d'apparence mais c'est en fait nous qui somme en orbite autour du trou noir.

    Julien

  14. #11
    GillesH38a

    Re : Forme d'un trou noir

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Je ne comprend pas bien ce que tu veux dire : tu parles de ce qu'on voit sur la photo ou de ce qu'on devrait voir ? Dans le premier cas, comment t'arrives à voir ça Et dans le deuxième cas, c'est faux, les rayons lumineux peuvent faire plusieurs fois le tour avant de s'éloigner (par exemple en direction de l'observateur).
    oui je sais merci . mais quel que soit le nombre de tours, il ressortent avec une direction qui, prolongée vers l'arrière, va forcément pointer dans une direction extérieure au trou noir (parce que la déviation est toujours vers le centre), comme le mirage gravitationnel eloigne toujours les étoiles du disque solaire pendant une éclipse : tu ne peux donc jamais voir l'image d'une étoile dans le disque eclipsé ! il ne peut donc y avoir aucune lumière semblant provenir de l'intérieur du disque pour les objets en arrière plan, comme le montrent les simus (je me suis aussi amusé à en faire avec un de mes étudiants )

  15. #12
    mach3
    Modérateur

    Re : Forme d'un trou noir

    Il n'y a aucune raison pour que la lumiere rasant l'horizon soit rougie.
    effectivement, erreur de ma part, vu que la lumière qui vient de derriere est blueshiftée puis redshiftée.

    Citation Envoyé par gilgamesh
    Une image simulée avec disque d'accrétion
    grrrr! c'est l'image que je cherchais depuis le début!!!! et j'avais pas trouver

    m@ch3
    Never feed the troll after midnight!

  16. Publicité
  17. #13
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Forme d'un trou noir

    Bonjour,

    Citation Envoyé par Deportivien Voir le message
    Ensuite j'aimerais savoir ce qu'on veut dire par trou noir en rotation ? En rotation autour de quoi ? Autour de lui même (de son axe) ?
    Oui, désolé pour le manque de précision.

    On montre en RG qu'un TN en totalement caractérisé par trois paramètres : sa masse, son moment angulaire (rotation propre) et sa charge électrique. J'aime bien le nom du théorème : "les trous noirs n'ont pas de cheveux"
    Keep it simple stupid

  18. #14
    Damien49

    Re : Forme d'un trou noir


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