petite question sur les trous noirs.

[thepasboss]

Bonsoir,

je suis plus un habitué du forum de maths, mais en ce moment une petite question me trotte dans la tête :

Quand une étoile meurt, si sa masse est suffisamment faible, son effondrement est stoppé par un premier mécanisme qui aboutit à la formation d'une naine blanche. Si la masse de l'étoile est trop grande, ce premier mécanisme n'a pas un effet suffisant pour empêcher l'effondrement et on peut aboutir alors à la formation d'une étoile à neutron (conséquence d'un autre effet empêchant l'effondrement), mais si la masse est encore une fois trop grande, ce deuxième mécanisme ne peut empêcher l'effondrement non plus, etc etc, et à la fin on obtient si la masse est suffisante, un trou noir.

Si j'ai bien comprit, la formation du trou noir est obligatoire si la masse se retrouve concentrée en dessous d'un certain volume. Ma question est alors la suivante : est-il imaginable qu'il y ai un mécanisme stoppant l'effondrement en dessous de cette limite de volume, et qui aboutirait quand même à un trou noir, ou a quelque chose que nous verrions alors comme tel, ou alors est-il obligatoire que l'effondrement en dessous de cette limite se poursuive sans cesse, jusqu'à obtenir une jolie singularité ?

Cordialement.

PS : si vous avez de la doc sur la RG, je suis preneur, mais mes connaissances en géométrie concerne plus la géométrie algébrique que la géométrie différentielle.
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[invite094d8e48]

Bonjour,

Il ne faut pas voir le problème sous cet angle. Il faut le voir plutôt comme un problème de densité. en fait le continuum espace temps est "fait" pour supporter une certaine densité de matière. Lorsque cette densité dépasse la limite, un trou noir se forme. L'espace temps est déchiré et le temps et l'espace ne font qu'un.

[PlaneteF]

PS : si vous avez de la doc sur la RG, je suis preneur, mais mes connaissances en géométrie concerne plus la géométrie algébrique que la géométrie différentielle.

Bonsoir,

Le document ci-dessous est idéal pour débuter la RG, ... il part de zéro, et en maths et en physique, va crescendo et arrive aux résultats essentiels de la RR et la RG, avec explication sur les tenseurs, géométrie différentielle et tutti quanti

http://www.lespascals.org/docs/RelativiteGenerale.pdf

[Gloubiscrapule]

Il faut le voir plutôt comme un problème de densité. en fait le continuum espace temps est "fait" pour supporter une certaine densité de matière. Lorsque cette densité dépasse la limite, un trou noir se forme. L'espace temps est déchiré et le temps et l'espace ne font qu'un.

Ce que tu dis est totalement faux!!

Un trou noir stellaire a la même densité qu'un proton, pourtant un proton n'est pas un trou noir. Un trou noir supermassif a la densité de la Terre pourtant la Terre n'est pas un trou noir. Ce qui compte c'est la compacité, masse divisée par le rayon.
Et ta dernière phrase ne veut rien dire....

[A voir en vidéo sur Futura]

[papy-alain]

Bonjour Gloubi, bonjour à tous.

J'aurais besoin d'une petite précision pour être sûr de comprendre ce que tu dis ici :

Un trou noir stellaire a la même densité qu'un proton, pourtant un proton n'est pas un trou noir. Un trou noir supermassif a la densité de la Terre pourtant la Terre n'est pas un trou noir. Ce qui compte c'est la compacité, masse divisée par le rayon.
Et ta dernière phrase ne veut rien dire....

Quand tu dis qu'un TN supermassif a la densité de la Terre, c'est en partant du principe que le rayon du TN est en fait la distance du centre à l'horizon, sans tenir compte du fait que la matière du TN n'occupe pas tout cet espace, correct ?
En théorie, toute la matière du TN se retrouve concentrée en un point minuscule, dont la densité est impossible à établir, on est d'accord ?

[invite094d8e48]

Bonjour,
La densité étant la quantité de matière par unité de volume, effectivement avec les trous noirs nous arrivons au limite de ce que la science est capable d'expliquer. Actuellement nous arrivons sur des infinis. Il faut repenser la science.

[AnotherBrick]

Bonjour,

Pour répondre à papy-alain : quand on parle de densité d'un trou noir, comme ici, on omet deux aspects cruciaux concernant son volume. Premièrement, puisque l'intérieur d'un trou noir est fortement courbé, le volume n'est pas relié à la circonférence comme pour une boule dans un espace euclidien. Or, le rayon du trou noir dont il est partout question est défini à partir de sa circonférence. Deuxièmement, en relativité générale l'intérieur d'un trou noir est dynamique et, pour être honnête, personne ne sait vraiment à quoi ça ressemble (ce qui rend le premièrement presque anodin). Si on suppose le problème à symétrie sphérique ce n'est déjà pas simple, mais si l'on ne néglige pas la rotation, on obtient des divergences bien avant la singularité. Les solutions de Schwarzschild et de Kerr, que l'on utilise souvent pour prétendre décrire l'intérieur de trous noirs, n'ont rien à voir avec la réalité dès que l'on passe l'horizon : ces solutions décrivent des objets éternels et ne sont absolument pas réalistes, en particulier parce que celle de Kerr est instable.

[papy-alain]

Il faut repenser la science.

Waw !!!!

quand on parle de densité d'un trou noir, comme ici, on omet deux aspects cruciaux concernant son volume.

C'est bien ce que j'avais cru comprendre.

[invite094d8e48]

Bonjour Gloubiscrapule,

Je ne comprends pas ton explication, pourrais tu m'éclairé ?
La densité de matière dans un proton (fait de quarks) n'est tout de même pas la même que celle d'un trou noir ?
La densité n'est pas la quantité de matière dans un volume donné ?
Or si un trou noir possédé le volume de la terre, je pense que nous serions devant un trou noir de plusieurs centaine de masse solaire ??

[thepasboss]

Merci pour la doc !

Sinon pour résumer , la réponse à ma question est donc quoi en fait ? "On sait pas" ?

[Gloubiscrapule]

Quand tu dis qu'un TN supermassif a la densité de la Terre, c'est en partant du principe que le rayon du TN est en fait la distance du centre à l'horizon, sans tenir compte du fait que la matière du TN n'occupe pas tout cet espace, correct ?

L'intérieur de l'horizon c'est le trou noir, par définition. Donc le rayon du trou noir c'est le rayon de l'horizon, même si la matière n'occupe pas tout ce volume..

La densité étant la quantité de matière par unité de volume, effectivement avec les trous noirs nous arrivons au limite de ce que la science est capable d'expliquer. Actuellement nous arrivons sur des infinis. Il faut repenser la science.

La RG prédit des infinis, mais on sait très bien que la RG ne suffit plus pour décrire la matière au coeur d'un trou noir, donc infini il y a oui, mais il y a de forte chance que ce soit faux!

Sinon pour résumer , la réponse à ma question est donc quoi en fait ? "On sait pas" ?

La science ne sait pas, mais elle a des théories (gravité quantique) qui permettent de quand même donner une réponse et dans ce cas oui l'effondrement est stoppé et il n'y a pas de singularité. Mais ces théories ne sont pour l'heure pas possible de réfuter ou confirmer.