Trou noir: question sur une expérience de pensée

[inviteec0d6e6f]

Encore une fois, les disques d'accrétion ne sont pas spécifiques aux trous noirs, ils sont aussi observés dans les étoiles en formation, et ça n'a rien à avoir avec l'horizon, ni meme avec la relativité. Ils sont simplement moins chauds, mais quand meme, ils peuvent atteindre des milliers de °C et contribuer notablement à la luminosité de l'étoile.

je sais bien Gillesh, mais c'est pas le sujet.
je ne fixe pas du tout sur les raisons qui décident de la présence de disques d'accrétions autour des objets cosmiques divers.
Même si c'est un sujet passionnant par ailleurs.

le sujet, c'est : pourquoi la matière se met-elle dans ses pires états, justement au contact de l'horizon d'un trou noir selon les modèles que j'ai pu voir ?

A mon sens c'est parce qu'elle est accélérée et confinée, et je ne vois pas comment tu pourrais, dans les même circonstances, empêcher ton astronaute de "s'auto-confiner" de la même façon au fur et a mesure qu'il approcherait de l'horizon en accélérant a presque c

je ne suis pas fait de gaz. C'est la viscosité (en réalité turbulente mais c'est un détail technique) qui provoque l'échauffement.

jusqu'a plusieurs milliards ou dizaines de milliards de degrés, effectivement.
Et toi t'aurais rien ?
huh

ça a vraiment du mal a passer, désolé ...
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[invite8915d466]

attends, corriges moi stp, mais si j'ai pigé un peu la relativité générale, la chute libre dans un trou noir correspond uniquement a une chute en spirale autour de la singularité.

euh non pourquoi tu dis ça? y a plusieurs orbites possibles, certaines spirales et d'autres plongent tout droit, la ligne droite radiale est aussi une solution (comme la chute libre verticale dans la gravitation de Newton).

En vertu de quoi, si j'ai bon, les vitesses atteintes par un objet qui passerait l'horizon d'un trou noir seraient forcément très proches de c (puisqu'il faudrait une vitesse supérieure a c pour pouvoir s'en échapper).
Avec tout les problèmes que ça implique pour l'astronaute ou la lampe.

la vitesse est relative à un référentiel, et ne pose aucun "problème" de principe, c'est même la base du principe d'équivalence (tous les effets de la gravitation sont localement annulés dans un mouvement en chute libre).

[invite8915d466]

A mon sens c'est parce qu'elle est accélérée et confinée, et je ne vois pas comment tu pourrais, dans les même circonstances, empêcher ton astronaute de "s'auto-confiner" de la même façon au fur et a mesure qu'il approcherait de l'horizon en accélérant a presque c



jusqu'a plusieurs milliards ou dizaines de milliards de degrés, effectivement.
Et toi t'aurais rien ?
huh

ça a vraiment du mal a passer, désolé ...

parce qu'il n'y a que la viscosité DU GAZ qui provoque un échauffement. C'est la meme chose pour un satellite, il ne brule que dans l'atmosphère , mais dehors il ne sent rien du tout ! (dans le cas d'un disque d'accrétion c'est la vitesse relative des différentes couches de gaz en rotation différentielle qui provoque le frottement, mais le principe est le meme).

Une sonde qui s'écrase sur la Lune ne ressent strictement rien avant de heurter la surface... mais pour un trou noir y a plus de surface !

les conditions extrêmes autour d'un trou noir viennent de ce que le potentiel gravitationnel est relativiste et donc la matière est chauffée à une température proche de son énergie de masse, ce qui provoque des tas de rayonnement X et gammas, mais là on tombe ensuite dans des modèles un peu techniques ...

[inviteec0d6e6f]

euh non pourquoi tu dis ça? y a plusieurs orbites possibles, certaines spirales et d'autres plongent tout droit, la ligne droite radiale est aussi une solution (comme la chute libre verticale dans la gravitation de Newton).

ba alors d'où viennent ces disques d'accrétion qui se forment a chaque fois que le trou noir "chope" de la matière (en général a une étoile, quand ça arrive, et sur les modèles que j'ai pu survoler) ?
pourquoi ne tombe-t-elle pas immédiatement dans le trou et nous fait-elle systématiquement tout ce cinéma (si je puis dire) ?

tu en es presque a définir le disque d'accrétion comme étant un seul type d'exemple ... alors que je (n'étant absolument pas une référence cependant) ne connait pas d'autres modèles que le fait que la matière tombe forcément en spiralant autour du trou noir le long de son équateur.
Pour moi, aucun autre modèle "d'aspiration" de la matière par un trou noir n'existait.
Aurais-tu un lien sur un autre modèle d'absorption de la matière par un trou noir ?

les conditions extrêmes autour d'un trou noir viennent de ce que le potentiel gravitationnel est relativiste et donc la matière est chauffée à une température proche de son énergie de masse, ce qui provoque des tas de rayonnement X et gammas, mais là on tombe ensuite dans des modèles un peu techniques ...

Mais je ne prétend rien d'autre que ça justement !
Et ça vient quand même en complète contradiction avec ce que tu énonce au dessus !!

Je suis désolé, mais je ne peux pas croire, au vu de ce que j'ai pu constater dans les (rares et vulgarisés) modèles qui ont été portés a ma connaissance, que l'approche d'un horizon de trou noir puisse se faire tranquillement.

Et mon témoin numéro 1, c'est la matière de ces disques d'accrétion.
Car je pense (je creuse, n'y vois pas de certitude ni de posture bloquée, loin de là) qu'il se passerait très exactement la même chose si, au lieu du gaz, c'était des débris planétaires qui subissait ce sort.
Et je ne t'apprends pas que NOUS sommes des débris planétaires (moi surtout ).

Toute matière approchant de l'horizon doit encaisser des forces proprement titanesques qui lui feront subir le même sort que celui qui est réservé au gaz capturé d'une étoile par un trou noir.

J'ai appris ici même que le changement de gradient de gravité pourrait ne pas être perceptible en franchissant l'horizon, mais je reste sceptique sur la méthode employé pour le faire.
cad que je ne crois pas qu'on puisse atteindre cet horizon sans être très proche de c.
Et les vitesse relativistes impliquent des comportements relativistes, comme une différence de gradient entre deux points du corps qui se produit très rapidement et qui doit avoir des conséquences dévastatrices.

Enfin quoi ! on parle de passer tranquillement le point de l'univers connu qui a le meilleur rendement pour transformer de la matière en énergie !
De mémoire de blaireau, c'est entre 2 et 4 fois mieux que ce qui arrive a de la matière qui tombe sur une étoile a neutron.
T'irais mettre les pieds sur une étoile a neutron toi ?
Ba la les chiffres disent que c'est encore pire que ça l'horizon d'un trou noir lorsque de la matière le rejoint !

franchement, je te connais, je sais que tu es un sacré calibre, mais là, je n'y crois pas de pouvoir passer tranquillement l'horizon d'un trou noir.
Même un trou noir tout nu avec que moi a proximité.
Tu me diras qu'un autre coté... que je ne risque pas de pouvoir essayer pour vérifier

[mach3]

franchement, je te connais, je sais que tu es un sacré calibre, mais là, je n'y crois pas de pouvoir passer tranquillement l'horizon d'un trou noir.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Trou_no....C3.A9t.C3.A9s

c'est du wiki, mais bon, moi j'ai toujours entendu ça. En plus les forces de marées sur l'horizon ça se calcule, tu n'as qu'à vérifier...

de même j'ai toujours lu que l'horizon n'était une singularité que dans la métrique de Schwarzschild, en clair, dans le référentiel d'un objet en chute libre cet horizon n'existe pas.

cad que je ne crois pas qu'on puisse atteindre cet horizon sans être très proche de c.

vitesse mesurée dans quel référentiel? dans le réferentiel de Schwarzschild, la vitesse d'un objet sur l'horizon est rigoureusement nulle...

m@ch3

[invite8915d466]

ba alors d'où viennent ces disques d'accrétion qui se forment a chaque fois que le trou noir "chope" de la matière (en général a une étoile, quand ça arrive, et sur les modèles que j'ai pu survoler) ?
pourquoi ne tombe-t-elle pas immédiatement dans le trou et nous fait-elle systématiquement tout ce cinéma (si je puis dire) ?

parce que dans le cas général, il y a du moment cinétique , et donc effectivement ça tourne. Et la viscosité tend à ordonner tous les mouvements en rond.
La spirale vers le centre ne vient PAS de ce que c'est un trou noir, elle vient uniquement des frottements du gaz sur lui meme. C'est la même spirale que les satellites qui tombent sur la Terre, et la même que le gaz qui s'accrète sur les étoiles. Ca n'a rien à voir avec la relativité.

En revanche, les étoiles qui tournent autour du trou noir de la galaxie ne tombent pas du tout dessus, elle tournent en orbite képlerienne !

http://www.astro.ucla.edu/~ghezgroup...itsMovie.shtml

elles peuvent etre déviées par des collisions binaires et plonger sur le trou noir, mais ça arrive aussi avec des comètes sur le Soleil (tiens justement y en a une en ce moment ...)

Pour moi, aucun autre modèle "d'aspiration" de la matière par un trou noir n'existait.
Aurais-tu un lien sur un autre modèle d'absorption de la matière par un trou noir ?

il n'y a PAS d'aspiration par un trou noir, il fait juste une gravitation ordinaire, au moins assez loin. Il n'y a qu'en dessous de 3 Rs que la matière tombe vers l'horizon ... mais alors il n'y a plus dissipation d'énergie par ce qu'elle tombe "en ligne droite".

Et mon témoin numéro 1, c'est la matière de ces disques d'accrétion.
Car je pense (je creuse, n'y vois pas de certitude ni de posture bloquée, loin de là) qu'il se passerait très exactement la même chose si, au lieu du gaz, c'était des débris planétaires qui subissait ce sort.
Et je ne t'apprends pas que NOUS sommes des débris planétaires (moi surtout ).

eh ben .. non. Ce ne serait pas DU TOUT la meme chose. Au delà de 3 Rs, ils ne s'accréteraient pas plus que les anneaux de Saturne .... ou les astéroïdes et les planètes sur le Soleil. Ce n'est que la viscosité DU GAZ, je répète, qui provoque l'accrétion.

Toute matière approchant de l'horizon doit encaisser des forces proprement titanesques qui lui feront subir le même sort que celui qui est réservé au gaz capturé d'une étoile par un trou noir.

en dessous de 3 Rs, oui. Mais ce n'est pas un problème de force "titanesque", c'est la dépendance du moment angulaire par rapport au rayon qui est modifiée par la RG et finit par rendre l'orbite instable. En newtonien , la gravitation peut devenir théoriquement aussi grande qu'on veut et les orbites sont toujours képleriennes et stables !!!

Et les vitesse relativistes impliquent des comportements relativistes, comme une différence de gradient entre deux points du corps qui se produit très rapidement et qui doit avoir des conséquences dévastatrices.

ah ben non ... la vitesse ne fait RIEN DU TOUT. C'est même le principe de base de la Relativité (principe de Galilée).

Enfin quoi ! on parle de passer tranquillement le point de l'univers connu qui a le meilleur rendement pour transformer de la matière en énergie !
De mémoire de blaireau, c'est entre 2 et 4 fois mieux que ce qui arrive a de la matière qui tombe sur une étoile a neutron.
T'irais mettre les pieds sur une étoile a neutron toi ?
Ba la les chiffres disent que c'est encore pire que ça l'horizon d'un trou noir lorsque de la matière le rejoint !

il n'y a rien de magique dans la conversion en énergie. Un satellite qui s'écrase sur la Terre a transformé une partie minuscule de sa masse en énergie ..

la conversion vient de l'énergie dissipée PAR LA VISCOSITE encore une fois. sa grandeur vient juste du fait que effectivement au fur et à mesure qu'on se rapproche de l'horizon , l'énergie mécanique décroit et atteint une fraction notable de mc². Mais le mécanisme est le même qu'un satellite qui frotte contre l'atmosphère, je répète, et c'est juste du aux frottement du gaz sur lui meme.

franchement, je te connais, je sais que tu es un sacré calibre, mais là, je n'y crois pas de pouvoir passer tranquillement l'horizon d'un trou noir.
Même un trou noir tout nu avec que moi a proximité.
Tu me diras qu'un autre coté... que je ne risque pas de pouvoir essayer pour vérifier

bah là, au moins, je connais les réponses . Mais ne t'inquiète pas, je ne vais pas te traiter de "négateur" ni te donner les 500 pages du "Gravitation and cosmology" à lire !

[inviteec0d6e6f]

http://fr.wikipedia.org/wiki/Trou_no....C3.A9t.C3.A9s

c'est du wiki, mais bon, moi j'ai toujours entendu ça. En plus les forces de marées sur l'horizon ça se calcule, tu n'as qu'à vérifier...

Vu mon niveau de math, je ne risque pas, mais
=>

Autre fait notable, les forces de marées sont négligeables au voisinage de l’horizon des événements d’un trou noir supermassif, car la singularité gravitationnelle centrale en est très éloignée. Ce qui fait qu’un explorateur s’approchant d’un trou noir supermassif ne ressentirait rien de particulier lors de son franchissement de l’horizon.

Si je résume plus un trou noir est massif, moins l'approche de son horizon serait catastrophique.

mais si un humain peut passer l'horizon d'un hyper massif, alors d'ou vient le rayonnement émis par ce trou noir, puisqu'il n'aurait alors aucune capacité a "allumer" la matière avant qu'elle ne franchisse l'horizon ?
Or il a été découvert que notre propre trou noir au centre de la voie lactée emet des rayons X ...
ce qui contredit ce que je cites plus haut, non ?
S'il y a émission de rayons, c'est que la matière, en se rapprochant de l'horizon, subit des contraintes suffisantes pour changer d'état et nous le faire savoir a plusieurs dizaines de milliers d'années lumières, a travers le plan galactique (cad a travers la plus grosse pollution imaginable, même si les X traversent bien).
Donc tout ça n'est pas si trivial ...

Gillesh dit que c'est spécifique a la viscosité du gaz, mais celui ci serait porté a des températures extrêmes lorsque nous même, si nous étions dans une bulle protectrice, ne sentirions absolument rien ?

Franchement, je crois que l'exemple qui est pris pour dire qu'on pourrait passer l'horizon d'un trou noir hyper massif est falacieux.
Car il suppose qu'on puisse se rendre a cet endroit selon notre propre désir d'y tomber avec "souplesse", sans vitesse, avec un angle d'approche choisi.

Seulement, le problème que je vois, c'est qu'avant il faut traverser un espace temps qui ne nous laisse pas le choix de la trajectoire ni de la vitesse aquise : on tombe la dedans par un chemin qu'on ne peut pas choisir, mais qui nous est imposé et violent.
Que donc l'expérience de pensée qui consiste a dire qu'on pourrait y rentrer tranquillement est biaisée car elle omet de décrire la réalité des trajectoires et des vitesses imposées dans un espace temps si déformé.

En tout cas je trouve la discussion passionnante et j'espère que je ne vous ennuie pas avec mes objections que, jusqu'à maintenant, je trouve légitimes.
Je ne suis qu'un vulgarisé qui essaye de piger.

[invite8915d466]

Seulement, le problème que je vois, c'est qu'avant il faut traverser un espace temps qui ne nous laisse pas le choix de la trajectoire ni de la vitesse aquise : on tombe la dedans par un chemin qu'on ne peut pas choisir, mais qui nous est imposé et violent.

elle te parait "imposée et violente", l'attraction par le Soleil? tu penses aller à quelle vitesse au fait à cause d'elle ? et ça fait mal ?

[inviteec0d6e6f]

Gillesh a répondu avant que je ne m'en rende compte ...

Et les vitesse relativistes impliquent des comportements relativistes, comme une différence de gradient entre deux points du corps qui se produit très rapidement et qui doit avoir des conséquences dévastatrices.

ah ben non ... la vitesse ne fait RIEN DU TOUT. C'est même le principe de base de la Relativité (principe de Galilée).

je parlais de la différence de vitesse entre les différentes parties du corps et non pas d'une vitesse constante, dont effectivement on se fout royalement si elle est appliqué uniformément au corps.

si une partie du corps franchi l'horizon alors que l'autre ne l'a pas franchi alors les différentes parties du corps ne subissent pas la même accélération.
Je supposais que c'était aussi le cas avant de franchir l'horizon, lorsqu'on en est très proche, au moment ou les effets relativistes se font sentir.

La spirale vers le centre ne vient PAS de ce que c'est un trou noir, elle vient uniquement des frottements du gaz sur lui meme.

d'accord, mais alors pourquoi se frotte-t-il sur lui même alors ?
pourquoi n'a-t-on pas le même phénomène autour d'une planète géante par exemple ?
c'est bien que la proximité de l'horizon y est pour quelque chose non ?
c'est ce que je voulais dire : cet endroit est quand même particulièrement violent pour qu'il se passe ici ce qui ne se passe nulle part ailleurs dans l'univers, et que je doute donc que ce qui arrive au nuage de gaz ne nous fasse rien.

il n'y a PAS d'aspiration par un trou noir, il fait juste une gravitation ordinaire

je ne conteste pas : la matière tombe dans son puits gravitationnel comme pour tout corps massif de l'univers.
en tout cas j'ai appris un truc important sur les 3Rs, thx.

revenons-y : donc tout ce qui se trouve entre 3Rs et l'horizon tombe sur le trou noir.
c'est donc ça la zone dangereuse, ok.
mais si je résume, c'est donc là que les problèmes commencent pour notre astronaute, a 3Rs, même s'il ne sent encore probablement rien a 3Rs, les choses vont sérieusement se gâter pour lui sous peu !

en dessous de 3 Rs, oui. Mais ce n'est pas un problème de force "titanesque", c'est la dépendance du moment angulaire par rapport au rayon qui est modifiée par la RG et finit par rendre l'orbite instable.

D'accord, tu viens de me donner la limite, a partir de 3Rs et jusqu'a l'horizon, je pense qu'on peut dire que l'espace temps se modifie asymptotiquement.
Est-ce vrai ?

Il n'y a qu'en dessous de 3 Rs que la matière tombe vers l'horizon ... mais alors il n'y a plus dissipation d'énergie par ce qu'elle tombe "en ligne droite".

elle tombe en ligne droite ??
tu veux dire que brutalement, elle arrête de tourner autour du trou noir et tombe brutalement perpendiculairement ?
heu c'est possible comment ça ??
Qu'est-ce qui réussi a annuler son mouvement transversal pour le transformer en mouvement longitudinal ?
Il y a forcément une force qui doit faire ça.

sa grandeur vient juste du fait que effectivement au fur et à mesure qu'on se rapproche de l'horizon , l'énergie mécanique décroit et atteint une fraction notable de mc2. Mais le mécanisme est le même qu'un satellite qui frotte contre l'atmosphère, je répète, et c'est juste du aux frottement du gaz sur lui meme.

mais je te crois et je te suis !
ce qui m'interesse étant avant tout : comment peux-tu esperer pouvoir franchir tranquillement l'endroit ou la convertion de matière en energie est la plus rentable de l'univers connu ?
c'est avec ça que j'ai du mal.
ce n'est pas une petite force de rien qui élève le gaz a des milliards de degrés, et je ne vois pas comment cette force pourrait t'épargner, toi ou l'astronaute.

Merci mille fois pour tes réponses, j'espère que je ne te saoule pas.

[xxxxxxxx]

Que donc l'expérience de pensée qui consiste a dire qu'on pourrait y rentrer tranquillement est biaisée car elle omet de décrire la réalité des trajectoires et des vitesses imposées dans un espace temps si déformé....

...Je ne suis qu'un vulgarisé qui essaye de piger.

Bonsoir,

Je crois qu'il y a une façon vulgarisée pas trop complexe pour résoudre ton problème :

il suffit de considérer que l'énergie du photon et de la matiere on le même référentiel spatio temporel : un feuillet point O dimensionné 4D . Dans ce cas, le photon et la matière ont la même "struture". il n'y a alors aucune différence entre la trajectoire du photon et la trajectoire de la matiere.

Je pense qu'on peut mettre ça en relation avec la théorie holographique ou la singularité 2D citées plus avant.

Cordialement,

[inviteec0d6e6f]

elle te parait "imposée et violente", l'attraction par le Soleil? tu penses aller à quelle vitesse au fait à cause d'elle ? et ça fait mal ?

tant que j'en suis a 150 millions de km, non.
a 3 rayons solaires, je ne dirais pas la même chose, même avec un bonne combi ignifugée.
Sauf si je vais très vite, bien sûr.
c'est juste une question de vitesse
même problème avec le trou noir : tant que je suis capable de fournir le dV suffisant pour m'arracher : même pas peur.
Avec le soleil, si je pouvais me poser dessus, c'est seulement 617km/s pour atteindre la deuxième vitesse cosmique, fariboles !!
Seulement, contrairement au soleil, a un moment, je ne peux plus fournir le dV pour m'échapper du trou noir.
et là c'est violent et je ne contrôle plus rien a ma trajectoire.
même si ça n'arrive uniquement que très près du TN.
A partir de 3Rs si j'ai suivi correctement, il faut donc commencer a sérieusement s'inquiéter pendant qu'on le peut encore.

quand même l'horizon d'un TN c'est ça =>
(http://fr.wikipedia.org/wiki/Horizon_%28trou_noir%29)

L'horizon est l'endroit précis où une particule de lumière (un photon) peut orbiter autour du trou noir, comme conséquence de la courbure extrême de l'espace-temps, telle que décrite par la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein.

par contre je ne suis pas d'accord avec ça =>

Pour un observateur se maintenant à distance, il verrait un astronaute s'approcher d'un trou noir prendre de plus en plus de temps à atteindre l'horizon car le temps se dilate à ses abords. L'astronaute, lui, se verrait franchir l'horizon normalement, sans soubresaut ni étirement temporel. Il continuerait sa course vers le centre du trou noir.

c'est ici aussi une expérience de pensée fallacieuse, car il ne verrait pas du tout son pote tomber tranquillement vers l'horizon, mais commencer a tourner autour, a cause de la déformation de l'espace temps, la chute dans un puits gravitationnel.
de même qu'un astronaute qui partirait de l'ISS directement vers la terre (avec une paire de reacteur qui va bien) ne tomberait pas en ligne droite vers la terre mais partirait en une trajectoire transversale du fait du changement de vitesse orbitale qui donne une nouvelle trajectoire orbitale : celui qui observe le verrait partir sur le coté et pas du tout vers la terre.
et celui qui est parti, en aucune façon ne pourra atteindre le point juste en dessous d'où le spectateur regarde, s'il n'opère pas de fortes corrections longitudinales en consommant une énergie proprement énorme pour y arriver.
Rien que sur notre petite terre ridicule.


C'est exactement la même chose pour tout attracteur gravitationnel quel qu'il soit.
l'expérience de pensée est donc fausse et ne correspond pas a la réalité physique des corps en orbite.
Et c'est ce qui me fait dire depuis le début que le comportement des corps dans un puits gravitationnel ne permet pas d'imaginer ces cas de figure, sauf a disposer d'une puissance propulsive absolument fantastique, totalement utopique.

[invite8915d466]

tant que j'en suis a 150 millions de km, non.
a 3 rayons solaires, je ne dirais pas la même chose, même avec un bonne combi ignifugée.

la discussion est obscurcie par le fait que tu mélanges constamment deux choses assez différentes

* les conditions physiques thermiques, qui dépendront des sources d'énergie - qu'elles qu'elles soient- au voisinage, et qui finalement vont dépendre d'un paramètre essentiel : la densité locale d'énergie de rayonnement, lié à la température d'équilibre d'un corps placé dans ce rayonnement (quelle que soit sa source).

* les effets du champs de gravitation

ça n'a rien à voir ! tu peux rôtir dans un incendie de forêt autant qu'au voisinage du Soleil bien sur. Et en passant dans le champ de gravitation d'une naine blanche qui s'est bien refroidie (une naine noire ...) qui est bien plus intense que celui du Soleil , puisque sa masse est comparable mais son rayon 100 fois plus petit, et bien .. tu ne sentiras rien du tout.


Tu confonds les deux parce que dans ce qui se passe quand un trou noir accrète de la matière, les deux sont importants , à cause de l'énergie libérée par la matière qui tombe. Mais encore une fois un disque d'accrétion chauffe dans tout champ de gravitation meme si ce n'est pas un trou noir - il est exact qu'il est beaucoup plus chaud dans le cas d'un trou noir, mais c'est un phénomène INDIRECT et SECONDAIRE.

Si il n'y a pas de disque d'accrétion chaud, le simple effet gravitationnel est inobservable - ou plutot il n'agit que par les effets de marée, c'est à dire la différence d'attraction entre différentes parties de ton corps - qui n'apparaissent en réalité que très près de la singularité, quelques nanosecondes avant ton écrasement, et pas du tout à l'horizon pour un trou noir assez massif (dont le rayon est bien plus grand que ton corps, ce qui est le cas de tous les trous noirs astrophysiques. )

[inviteec0d6e6f]

merci pour ta réponse et ta patience Gillesh.

il est exact qu'il est beaucoup plus chaud dans le cas d'un trou noir, mais c'est un phénomène INDIRECT et SECONDAIRE.

Pourrais tu m'expliquer pour quelle raison stp ?
Pour quelle raison c'est plus chaud et énergétique ici (juste avant l'horizon d'un trou noir qui reçoit beaucoup de matière) que partout ailleurs dans l'univers ?
Parce que comme effet secondaire, on ne peut pas faire pire nulle part ailleurs.

Si il n'y a pas de disque d'accrétion chaud, le simple effet gravitationnel est inobservable - ou plutot il n'agit que par les effets de marée, c'est à dire la différence d'attraction entre différentes parties de ton corps - qui n'apparaissent en réalité que très près de la singularité, quelques nanosecondes avant ton écrasement, et pas du tout à l'horizon pour un trou noir assez massif (dont le rayon est bien plus grand que ton corps, ce qui est le cas de tous les trous noirs astrophysiques. )

ok, bien pigé a quel moment ça intervient (pour les trou noirs astro donc de masse > a plusieurs soleils), donc derrière l'horizon et c'est donc forcément inobservable de l'extérieur.

Mais bon, tout ceci ne m'explique pas les raisons pour lesquelles la zone située juste avant l'horizon peut se transformer en la chose la plus chaude de l'univers observable...

tu me dis que c'est pas a cause de la gravitation ok, alors quelle en est la raison ? la vitesse atteinte par la matière (tu vas me dire non car elle dépend de la gravitation) la densité atteinte par cette matière ? (tu vas me dire non pour la même raison) alors quoi ?

Qu'est-ce qui est la l'origine de la transformation de 15 ou 20 % de matière en énergie avant qu'elle ne franchisse l'horizon d'un trou noir (seulement lorsqu'il y a beaucoup de matière apparemment, si j'ai suivi) ?

Si ce n'est pas la deformation de l'espace temps (la gravitation) alors qu'est-ce que c'est ?

[invite8915d466]

Pourrais tu m'expliquer pour quelle raison stp ?
Pour quelle raison c'est plus chaud et énergétique ici (juste avant l'horizon d'un trou noir qui reçoit beaucoup de matière) que partout ailleurs dans l'univers ?

non c'est pas vrai, il fait encore plus chaud à l'intérieur d'une supernova par exemple ...

c'est juste la puissance d'accrétion qui gouverne la température. Ce n'est PAS du à la métrique gravitationnelle en elle meme, mais à la matière qui vient s'accréter. Il est vrai qu'elle tombe "de très loin" et donc en arrivant elle dissipe beaucoup d'énergie, mais encore une fois, au voisinage d'un trou noir sans accrétion , il fait très froid (et meme plus froid que partout ailleurs dans l'univers parce qu'il manque les photons du 3 K en provenance du trou noir, ça fait "paroi froide " presque au zéro absolu ).

Qu'est-ce qui est la l'origine de la transformation de 15 ou 20 % de matière en énergie avant qu'elle ne franchisse l'horizon d'un trou noir (seulement lorsqu'il y a beaucoup de matière apparemment, si j'ai suivi) ?

Si ce n'est pas la deformation de l'espace temps (la gravitation) alors qu'est-ce que c'est ?

la limite théorique est environ 40 % pour un trou noir en rotation, mais seulement 6 % pour un trou noir de Schwarzschild. En réalité on peut avoir une bonne estimation de l'efficacité de transsformation de la masse (plutot que de la "matière" comme m'a justement fait remarquer Mmy en MP) en énergie avec un simple calcul newtonien, en considérant que la matière du disque d'accrétion s'accrete de l'infini jusque à la dernière orbite stable à 3 Rs . C'est dans cette partie que l'énergie est libérée, après la matière va plonger quasiment vers l'horizon (pas radialement mais avec une spirale qui conserve le moment cinétique mais n'est plus une orbite stable).

Or l'énergie libérée est simplement la variation d'énergie mécanique, qui comme tout bon étudiant en physique le sait (ou devrait le savoir), est l'opposé de l'énergie cinétique dans un mouvement képlerien. Avec une approximation newtonienne (pas encore trop fausse ici), on trouve donc l'énergie libérée par unité de masse

1/2 v_K² = 1/2 G M / ( 3 Rs )

= 1/2 GM / (3 * 2 GM/c²) = c²/12

avec le rayion de Schwarzschild Rs = 2 GM /c², et donc une conversion de 1/12 de l'énergie de masse soit 8 %. Les corrections de RG l'abaissent à environ 6 % mais l'ordre de grandeur est bon. Pour un trou noir en rotation c'est nettement plus compliqué à calculer ..

[Gilgamesh]

Sinon, pour répondre sur le mécanisme d'émission, c'est parce que les disques d'accrétion ont une certaine viscosité (très élevée). C'est un viscosité non pas moléculaire (du aux intéractions entre molécule au quasi repos comme celle de la glycérine ou du miel) mais une viscosité turbulente. La friction est engendrée par le contact des tourbillons prenant naissance dans le fluide lorsque l’écoulement devient turbulent. La viscosité résultante est de l'odre de 10¹⁵ fois celle de la viscosité moléculaire.

Si on prend suit un volume élémentaire de gaz au sein du disque, une partie de l'énergie cinétique orbitale est dissipée par les frottement visqueux, ce qui fait perdre de l'énergie mécanique, ce qui le fait tomber sur une orbite plus basse, ce qui augmente sa vitesse, ce qui augmente les frottements visqueux. La libération d'énergie suit donc le gradient képlerien de vitesse et la partie centrale est la plus brillante.

La température réelle atteinte du fait de cette libération d'énergie dépend de l'opacité, plus exactement de l'épaisseur optique totale du disque. Plus le disque est opaque, plus le rayonnement à du mal à sortir de l'épaisseur du disque et plus le gradient de température est élevé dans la tranche du disque. Cette opacité est liée elle même au degré d'ionisation de la matière et donc à la température. La matière froide est transparente, la matière "tiède", partiellement ionisée (10⁴-10⁵ K) est très opaque, la matière chaude (>10⁶K) est de nouveau transparente, d'où des phénomènes non linéaire qui donnent naissance à des éruption dans ces disques.

Pour détailler les variables en jeu je conseille les premières pages de ce pdf : Modélisation numérique d’un disque d’accrétion autour d’un "trou noir"



a+

[inviteec0d6e6f]

Merci a vous deux !!
Excellent topic informatif sur ces phénomènes !

La ca y est, je suis convaincu... que pleins de choses m'échappaient...