Que fait un trou noir solitaire ?

[invite7fcf63a6]

Bonjour (ou bonsoir, en fonction de l'heure de la journée )

N'ayant trouvé nulle part réponse à ma question sur le net, je m'en remets à ce vous pour y trouver la réponse : que fait un trou noir, une fois qu'il n'a plus rien à absorber, et que cette situation dure ? Je pense par exemple au trou noir gigantesque qui trône au centre de notre galaxie, engloutissant lentement ses bras ; que fera-t-il une fois qu'il n'aura plus de matière à attirer et absorber ? Il demeurera éternellement ainsi ?

Merci de votre réponse ...
-----

[invite3cb2ea45]

Bonsoir!
Ce que je dis est à vérifier!
Si je me souviens bien, sa matière s'évaporera peu à peu (quand je dis peu à peu, c'est à dire des milliards de milliards de milliards (etc...) d'années), puis il disparaîtra.
(Si je raconte n'importe quoi j'en suis désolé, mais corrigez moi!!)

[invitebd2b1648]

Non tu as raison c'est le rayonnement de Hawking, mais avant cela il faut que l'Univers se refroidisse en dessous de 3 K sinon çà réchauffe les trous noirs !

[Gilgamesh]

Pour l'instant seul un hypothétique TN de moins de 10²²kg (masse de Mercure environ) serait capable de rayonner à une température supérieur à celle du CMB (2,7 K). Aucun processus astrophysique connu ne permet de réaliser des trous noirs de masse aussi petite, mais il est possible que de tels objets se soient formés dans l'univers primordial.

Sans compter cet aspect (négligeable vu les durées en jeux), le temps d'évaporation est :

t = 6,6.10⁷⁴ (M/Mo)³

Pour un TN de 10 Mo ça représente 10⁶⁰ fois l'âge de l'univers, ce qui laisse du temps


Pour t = age de l'univers, M=10¹² kg, ce qui signifie que s'il existait des TN de masse inférieur formés lors du Big Bang, il viennent de finir de s'évaporer.


a+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite7fcf63a6]

Donc, si je vous comprend bien, pour qu'un trou noir s'évapore naturellement, il faudra qu'il soit plus chaud (ou plutôt moins froid ) que son environnement ? Mais, est-ce possible, lorsqu'il a absorbé toute une galaxie ou davantage ?

Autre petite question un peu hors-sujet mais qui me trotte dans la tête : si un trou noir venait à aspirer de l'anti-matière, qu'adviendrait-il de lui ?

[invitebfbf7ceb]

Vous croyez vraiment aux trous noirs ?

[invite7649a384]

Bonsoir,

J'ai lu dans différente revues de vulagarisation qu'après l'expension accélérée de l'univers, celui-ci était beaucoup plus dense et chaud, avec une répartion relativement homogène de la matière (le fond cosmologique...). A cette époque, des étoiles hypermassives aurait pu se former. Pourquoi, une fois l'espansion accélérée de l'univers terminée, la condensation de la matière ne s'est elle pas traduite par la formation de systèmatique de trou noire ?

[invite7fcf63a6]

Euh ... tu as bien compris les notions d'expansion et de densité ?

Quand l'Univers grandit, c'est son expansion . La matière n'est donc pas plus dense avec l'expansion de l'Univers ... enfin, à vérifier . Je n'ai absolument pas les connaissances requises pour répondre de manière sûre à cette question .

Par contre j'ai l'impression que l'expansion de l'Univers éloigne petit-à-petit les galaxies entre elles ...

[invite7649a384]

Je voulais dire beaucoup plus dense et chaud que maintenant...

En fait, j'ai du mal à mettre toutes les infos entre elles. Lors de l'expansion, la densité et la chaleur aurait été trop grande pour que les effets de la gravitation soit significatif. Une fois l'expansion terminée, la matière commence à s'attirer ?

Ce qui fait remonter la température et la densité ? Pourquoi n'y a t'il pas un équilibre qui s'instaure ?

Pour revenir au trou noir, si l'univers était plus dense et la matière homogène (evec quelques irrégularité), pourquoi toute la matière ne s'est elle pas ammassée sur ces irrégularité pour former des trous noires ?

Merci pour vos réponses

Pour revenir au trous noire

[Gilgamesh]

Donc, si je vous comprend bien, pour qu'un trou noir s'évapore naturellement, il faudra qu'il soit plus chaud (ou plutôt moins froid ) que son environnement ? Mais, est-ce possible, lorsqu'il a absorbé toute une galaxie ou davantage ?

S'il absorbe de la matière, sa masse augmente et sa température de surface diminue.

Autre petite question un peu hors-sujet mais qui me trotte dans la tête : si un trou noir venait à aspirer de l'anti-matière, qu'adviendrait-il de lui ?

A priori ça ne fait aucune différence. Matière et antimatière ont une masse et une énergie positive, donc à quantités égales, provoquent exactement la même augmentation de la masse du trou noir

a+

[invite3cb2ea45]

Vous croyez vraiment aux trous noirs ?

Bonsoir,
Moi en tout cas j'y crois, d'après tout ce que j'ai lu, il n'y a aucune raisons pour qu'ils n'existent pas (d'autres diront peut-être, qu'il n'y a aucune raison pour que cela existe...). Chacun a son avis, et pour ce sujet, chacun doit respecter l'avis de l'autre!!
Bonne soirée!

[Gilgamesh]

Je voulais dire beaucoup plus dense et chaud que maintenant...

En fait, j'ai du mal à mettre toutes les infos entre elles. Lors de l'expansion, la densité et la chaleur aurait été trop grande pour que les effets de la gravitation soit significatif. Une fois l'expansion terminée, la matière commence à s'attirer ?

Ce qui fait remonter la température et la densité ? Pourquoi n'y a t'il pas un équilibre qui s'instaure ?
Pour revenir au trou noir, si l'univers était plus dense et la matière homogène (evec quelques irrégularité), pourquoi toute la matière ne s'est elle pas ammassée sur ces irrégularité pour former des trous noires ?

Du fait de l'expansion le volume de l'univers augmente, le densité, donc la pression, donc la température de la matière diminue (P = nkT, avec n la densité, k la cte de Boltzmann et T la température). Si a est le facteur d'échelle (le rayon d'une sphère quelconque assez grande comobile cad qui augmente avec l'expansion) la densité/pression/température diminue proportionnellement avec l'accroissement du volume, donc en a^-3.

Et pour la pression de rayonnement (prédominante dans le premier demi-million d'année de l'expansion) ça diminue encore plus vite, en a^-4.

L'importance de la pression thermique contrecarre l'effet de la gravité : la masse pouvant entamer un mouvement d'effondrement d'un seul tenant (la masse de Jeans) est d'autant plus élevée que la température est élevée. C'est en T^3/2.n^-1/2.

Cette masse occupe une sphère de rayon très supérieur à son rayon de Schwarzschild, cad le rayon minimal pour former un trou noir avec une masse donnée. Et l'effet de l'expansion ne fait que diluer toujours plus cette matière.


a+

[invite7fcf63a6]

A priori ça ne fait aucune différence. Matière et antimatière ont une masse et une énergie positive, donc à quantités égales, provoquent exactement la même augmentation de la masse du trou noir

a+

Pour la masse, c'est pas encore dit ...
En effet, une théorie (concurrente à celle du modèle standard) indique que l'antimatière pourrait avoir une masse négative, et par conséquent ce serait elle qui serait responsable de l'expansion de l'Univers (en gros, la théorie retire la matière noire et l'énergie noire et les remplace par l'anti-matière, ce que je trouve bien plus cohérent) .

Donc, un lieu où la gravité est infiniment grande, lorsqu'une anti-particule à anti-masse se pointe, il se passe forcément quelque chose .

Et, de toute manière, matière et anti-matière s'annihilient mutuellement lorsqu'ils entrent en contact . Un trou noir est un objet concentrant énormément de matière dense ... donc selon moi ça pourrait déclencher une formidable explosion si un trou noir venait à aspirer de l'anti-matière . Pas vous ?

[Gilgamesh]

Pour la masse, c'est pas encore dit ...
En effet, une théorie (concurrente à celle du modèle standard) indique que l'antimatière pourrait avoir une masse négative

Source ?

L'antimatière à une énergie positive, ça ce n'est pas une spéculation mais un fait expérimental.

A partir de là, dans le cadre de la RG sa contribution au tenseur impulsion énergie ne se distingue pas de celui de la matière et du rayonnement.


a+

[invitebfbf7ceb]

Bonsoir,
Moi en tout cas j'y crois, d'après tout ce que j'ai lu, il n'y a aucune raisons pour qu'ils n'existent pas (d'autres diront peut-être, qu'il n'y a aucune raison pour que cela existe...). Chacun a son avis, et pour ce sujet, chacun doit respecter l'avis de l'autre!!
Bonne soirée!

On a déjà pris un trou-noir en photo ?

[invite80fcb52e]

On a déjà pris un trou-noir en photo ?

T'as déjà vu un électron en photo? Non! Donc tu crois pas à l'électricité?

[invite7fcf63a6]

Source ?

L'antimatière à une énergie positive, ça ce n'est pas une spéculation mais un fait expérimental.

A partir de là, dans le cadre de la RG sa contribution au tenseur impulsion énergie ne se distingue pas de celui de la matière et du rayonnement.


a+

Je l'avais lu dans un Science & Vie ... faut que je le retrouve, je te dirais donc dès que je l'aurai retrouvé la source . Mais, si mes souvenirs, sont bons, ce sera testé expérimentalement au CERN d'ici quelques années (ils vont assembler anti-molécule par anti-molécule un anti-atome et vont regarder s'il tombe normalement, plus lentement, ou s'il monte carrément ...) .

Moi, on m'a toujours dit que matière et antimatière s'annihiliaient si elles entraient en contact ...
A mes yeux, les trous noirs tirent leur gravité de la masse de matière qui les constitue, par conséquent un contact avec de l'anti-matière pourrait "annihiler" un peu de cette matière dense et peut-être, si le phénomène se reproduit, contribuer à la lente mort du trou noir ...

Parce que là, si j'ai bien compris les réponses à ma première question, aucun phénomène physique ne peut expliquer que l'Univers devienne plus froid qu'un trou noir qui aurait aspiré toute une galaxie ...

[Gilgamesh]

Je l'avais lu dans un Science & Vie ... faut que je le retrouve, je te dirais donc dès que je l'aurai retrouvé la source . Mais, si mes souvenirs, sont bons, ce sera testé expérimentalement au CERN d'ici quelques années (ils vont assembler anti-molécule par anti-molécule un anti-atome et vont regarder s'il tombe normalement, plus lentement, ou s'il monte carrément ...) .

Un écart à la chute libre possible et mesurable, j'en ai entendu parler, mais ça ne signifie par une masse négative.

Moi, on m'a toujours dit que matière et antimatière s'annihiliaient si elles entraient en contact ...

Et on a eu raison (s'il s'agit bien sur de particule de même nature : e⁺ + e^- par exemple). Et donc les deux photons émis ont bien une énergie égale à l'énergie de masse des deux particules.

A mes yeux, les trous noirs tirent leur gravité de la masse de matière qui les constitue, par conséquent un contact avec de l'anti-matière pourrait "annihiler" un peu de cette matière dense et peut-être, si le phénomène se reproduit, contribuer à la lente mort du trou noir ...

S'ils s'annihilent, ils produisent des photons, qui produisent exactement la même gravitation, vu que l'énergie est conservée lors de l'annihilation.

Parce que là, si j'ai bien compris les réponses à ma première question, aucun phénomène physique ne peut expliquer que l'Univers devienne plus froid qu'un trou noir qui aurait aspiré toute une galaxie ...

Si, l'expansion. Si l'univers poursuit sont expansion comme on le pense, la température de l'univers va tendre vers 0 K et deviendra donc inférieur à celle de l'horizon des trous noirs.

a+

[invite1f3669a8]

Si ca c'est pas des spéculations à deux bals

[invite80fcb52e]

Si ca c'est pas des spéculations à deux bals

De quoi tu parles?

[invitebfbf7ceb]

Disons que je me pose aussi la question pour l'électron !

[invite88ef51f0]

Et pour l'électricité ? Essaye donc de débrancher la prise de ton ordinateur...

[invitebfbf7ceb]

Et pour l'électricité ? Essaye donc de débrancher la prise de ton ordinateur...

Je différencie électron et électricité. L'électricité à travers la foudre ou plein d'autres phénomènes, je la vois, la sens, la touche, ça peut me tuer aussi... un électron, même les scientifiques disent ne pas pouvoir le voir... alors, je me permets de douter.

[mach3]

un électron, même les scientifiques disent ne pas pouvoir le voir... alors, je me permets de douter.

Ce n'est pas parce qu'on ne peut pas le voir que ça existe pas, et d'ailleurs ce n'est pas parce qu'on peut voir quelque chose que ça existe (illusions d'optique)...

On peut très bien dire que c'est fiction commode, mais c'est le cas pour tout concept scientifique. Le but c'est que les observations interprétées dans le cadre d'une théorie confortent cette théorie, pas que ce soit vrai. La science n'est pas la recherche de la vérité (on s'en fout en fait que l'électron existe ou pas), mais la recherche de modèles qui permettent de faire des prédictions (c'est à dire calculer des données numériques censées coïncider avec les mesures faites sur un phénomène, produit artificiellement ou pas).
Plusieurs modèles utilisent l'électron avec succès pour faire des prédictions, de même d'autres utilisent les trous noirs, avec succès également.

m@ch3

[invite88ef51f0]

Futura2009, pourquoi cette focalisation sur la vision ?
Si on se contentait de ce qu'on peut voir, le progrès technologique serait inexistant.
C'est justement l'intérêt de la science que de pouvoir dépasser nos sens.

[invite7fcf63a6]

Futura2009, pourquoi cette focalisation sur la vision ?
Si on se contentait de ce qu'on peut voir, le progrès technologique serait inexistant.
C'est justement l'intérêt de la science que de pouvoir dépasser nos sens.

C'est bien vrai .
Si on avait considéré les électrons comme de banales molécules imaginaires, aujourd'hui, il n'y aurait pas d'ordinateur ...

[invite80fcb52e]

Je différencie électron et électricité. L'électricité à travers la foudre ou plein d'autres phénomènes, je la vois, la sens, la touche, ça peut me tuer aussi... un électron, même les scientifiques disent ne pas pouvoir le voir... alors, je me permets de douter.

Tu le vois pas mais tu le sens (électricité)!! Y a pas que la vue...

Et nos sens ne sont pas la réalité, t'as jamais fait de philo? (ou pas encore?).

Sinon c'est marrant, toutes les nuits, ma chambre disparaît quand j'éteins la lumière, je la vois pas donc elle existe plus!! Puis dès que j'allume la lumière elle réapparaît. Encore mieux, quand je mets une petite source de lumière y a plus de couleurs, tout est en noir et blanc, c'est marrant comment ça change.... Puis le soleil tourne autour de la Terre, la Terre est une assiette plate (c'est ce que je vois), les gens sont plus grand que la Tour Eiffels, mais plus petit que mon doigt, ils changent de taille à tout bout de champs!!! Et j'en passe....

Non mais sérieux, si tu veux penser comme les gens d'y a 3000 ans vas y, mais viens pas étaler tes "sens" (et non ta science) sur FUTURA SCIENCE!!

[invitebfbf7ceb]

Mais, la vue c'est le premier sens. Sans la vue, j'aimerais bien savoir ce que vous feriez de vos journées... écouter de la musique ?
La science et la vue sont indissociables : citez un seul grand scientifique qui soit aveugle. Je n'en connais pas. La privation de vision brise net toute carrière scientifique. Exemple : Galilée, qui faisait ses expériences sur la lumière et devint aveugle ; et bien une fois qu'il fut atteint de cécité, il arrêta aussi ses recherches... et on comprend bien pourquoi quand même...

[invite88ef51f0]

citez un seul grand scientifique qui soit aveugle

Euler.
Et Wikipédia dit "Il semble que ce mauvais état ait eu peu d'effet sur sa productivité".

J'ai gagné ? À moi de poser la question ? Cite-moi une seule expérience scientifique de ses 50 dernières années qui n'ait utilisé que la vision de l'expérimentateur comme appareil de mesure.

Tu parles de Galilée, mais je te rappelle qu'il est connu justement pour avoir introduit un instrument permettant de dépasser les limitations de nos sens : la lunette. C'est souvent vu comme la naissance de la science moderne.

[invite7fcf63a6]

Mais, la vue c'est le premier sens. Sans la vue, j'aimerais bien savoir ce que vous feriez de vos journées... écouter de la musique ?
La science et la vue sont indissociables : citez un seul grand scientifique qui soit aveugle. Je n'en connais pas. La privation de vision brise net toute carrière scientifique. Exemple : Galilée, qui faisait ses expériences sur la lumière et devint aveugle ; et bien une fois qu'il fut atteint de cécité, il arrêta aussi ses recherches... et on comprend bien pourquoi quand même...

Disons plutôt que les instruments qui permettent aux scientifiques de faire progresser la science sont particulièrement adaptés à ceux qui disposent de la vue . Si l'on prenait le temps de créer des instruments adaptés aux aveugles, je peux t'assurer qu'il en serait autrement ...

Par ailleurs, ton exemple est mauvais . Lorsque l'on est doué de la vue et qu'on la perd, c'est un choc psychologique terrible, qui conduit parfois au suicide de nos jours . Galilée ne s'est pas suicidé, mais a dû probablement interrompre ses travaux à cause du traumatisme et des instruments inadaptés aux aveugles .

Mais là, on dérive du sujet ...