Etoile hyper-véloce

[invitefe26fc9f]

Bonjour à tous,
J’ai quelques questions d’ordre purement théorique sur un cas particulier :
Imaginons qu’une étoile hyper-véloce s’approche suffisamment du système solaire pour que son champ gravitationnel ait une incidence sur l’orbite de la Terre.
En faisant abstraction de l’aspect hautement improbable d’une telle éventualité, j’aimerais savoir à quelle distance approximative elle devrait s’approcher pour que ses effets se fassent sentir. Quelle taille apparente aurait-elle dans le ciel à ce moment ? A votre avis, nous pourrions anticiper son approche combien de temps avant son passage effectif ?
Merci à tous !
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[inviteb4466a8c]

Salut,
Pour la question à "quel distance elle se fait sentir", tu doit pouvoir calculer ça avec la formule de la gravitation: F=G*(ma*mb)/d^2
où G est la constante de la gravitation: 6,67*10^-11
ma=1kg
mb la masse de ton étoile
d la distance qui sépare la terre de ton étoile.
tu n'a plus qu'à choisir F, la force avec laquelle sera attirée 1kg placé sur la terre par l'étoile, j’imagine qu'une force de 1N peut bien se faire sentir.
Tu n'a plus qu'à calculer d: d=RacineCarree((G*ma*mb)/F))
(résultat en m)

[phys4]

Il y aura une petite difficulté supplémentaire : la force de gravitation s'exerce sur tous les constituants du système solaire, par conséquent seul les différences du champ de gravitation produiront un effet sensible. Le calcul doit utilisé le gradient du champ et non directement le champ.

L'influence dépend beaucoup de la vitesse de l'étoile de passage, puisque cette vitesse conditionne la durée pendant laquelle une déformation de l'orbite pourra se produire.

[invitefe26fc9f]

Merci, c'est encore plus compliqué que ce que je pensais...
Donc plus l'étoile se déplace rapidement, plus elle doit passer près de la cible pour déformer son orbite ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[phys4]

Donc plus l'étoile se déplace rapidement, plus elle doit passer près de la cible pour déformer son orbite ?

En effet, en première approximation, l'effet décroit comme le cube de la distance de passage et comme la vitesse de passage (temps à distance proche inversement proportionnel à la vitesse).

Je pourrais vous faire un calcul plus complet la semaine prochaine. A priori, je dirais que pour une étoile de la masse du Soleil, la distance pour commencer à avoir une influence se trouve en limite du système des planètes actuelles. L'apparence serait un point sans taille apparente ressemblant à une planète très lumineuse, sa lumière nocturne serait environ 100 fois celle de la pleine Lune, donc dangereux à observer à l'oeil nu.

[invitefe26fc9f]

Merci pour ces précisions Phys4 !
Si vous avez le temps de faire un calcul, c'est avec plaisir mais je ne voudrais pas vous faire perdre du temps...
Et compte tenu de sa vitesse très élevée, serait-elle détéctable longtemps à l'avance ?

[invitecaa8f314]

sa lumière nocturne serait environ 100 fois celle de la pleine Lune, donc dangereux à observer à l'oeil nu.

avec cette étoile dans le ciel nocturne, il ferait tjrs nuit, ou presque jour ?

[phys4]

Merci pour ces précisions Phys4 !
Si vous avez le temps de faire un calcul, c'est avec plaisir mais je ne voudrais pas vous faire perdre du temps...
Et compte tenu de sa vitesse très élevée, serait-elle détéctable longtemps à l'avance ?

Je n'ai pas considéré une vitesse fantastique, seulement quelques centaines de km/s , vitesse que l'on peut trouver dans notre galaxie. Si l'étoile n'est pas une naine noire, elle sera détectable des années à l'avance.

avec cette étoile dans le ciel nocturne, il ferait tjrs nuit, ou presque jour ?

Si la Terre se situe sur son orbite du coté de l'étoile de passage, des centaines de fois la pleine Lune, signifie qu'il ferait presque jour en permanence.

[inviteace15f97]

Deux images personnelles, peut être intéressantes ? :

Echelles d'étoiles :
private-category-136-a-3-img.jpg


Configuration singulière de corps célestes :
durda_limbofthemoon.jpg

[invitecaa8f314]

depuis quand le soleil est une naine jaune ???

[invite36e6dcca]

bonjour,
Depuis un peu plus de 4,5 milliards d'années

[invitecaa8f314]

En tant qu'heliocentriste, je refuse de croire que notre soleil n'est qu'une naine !!! Pkoi pas un hobbit tant qu'on y est !

[invite80fcb52e]

En tant qu'heliocentriste, je refuse de croire que notre soleil n'est qu'une naine !!!

Moi je dirai même que c'est un microbe...

[invitefe26fc9f]

Je n'ai pas considéré une vitesse fantastique, seulement quelques centaines de km/s , vitesse que l'on peut trouver dans notre galaxie. Si l'étoile n'est pas une naine noire, elle sera détectable des années à l'avance.

Si j'ai bien suivi, les naines noires ne sont pour le moment qu'une hypothèse que le jeune âge de l'univers ne permet pas encore de vérifier.
Mais s'il s'agissait d'une naine brune, j'imagine qu'on la repérerait également très tardivement ? Mais est-ce qu'une naine brune peut se retrouver dans la situation d'une étoile hyper véloce ?

[invitecaa8f314]

Pièce jointe 187609

Moi je dirai même que c'est un microbe...

Le trou noir de notre centre galactique, il serait de quelle ordre de grandeur - en comparaison avec une de ces étoiles ?

[phys4]

Si j'ai bien suivi, les naines noires ne sont pour le moment qu'une hypothèse que le jeune âge de l'univers ne permet pas encore de vérifier.
Mais s'il s'agissait d'une naine brune, j'imagine qu'on la repérerait également très tardivement ? Mais est-ce qu'une naine brune peut se retrouver dans la situation d'une étoile hyper véloce ?

Il y a peu de différence entre une naine noire et une super Jupiter isolée dans l'espace, or nous savons que des planètes isolées existent. L'hypothèse a beaucoup de chance d'être vérifiée, heureusement la fréquence semble rare.

Tout cors céleste peut se retrouver en situation dite hyper véloce. L'ensemble des corps qui se sont agglomérés à notre niveau ont un mouvement d'ensemble de 300 km/sec c'est la rotation locale de galaxie. Un passage à proximité d'une étoile massive peut provoquer un effet de fronde qui renverra un astre en rotation inverse. Un tel corps pourra avoir une vitesse relative de près de 600 km/sec.

[Gilgamesh]

Le trou noir de notre centre galactique, il serait de quelle ordre de grandeur - en comparaison avec une de ces étoiles ?

avec G le cte de gravitation
M la masse, ici 4 millions de masses solaires
c la vitesse de la lumière

soit R = 17 rayons solaires, ce qui le place entre Pollux et Arcturus

[invitecaa8f314]

C'est un trou noir de fort beau gabarit !

La masse de notre trou noir représente-t-eelle une grande partie de la masse de notre galaxie ? ou pas ?
Comment et avec quels paramètre peux-t-on déterminée cette masse du trou noir ? gravitation ? rotation de la galaxie ? La matière noire est-elle priuse en compte ?

Je dérive un peu du topic, mais des galaxies du meme type que la notre, font-elle approximativement la meme tasse / masse, ou y a t il des galaxie n fois plus grande ou n fois plus petite (par ex une galaxies d'un diametre 1 milliard de fois plus grand que celui de notre voie lactée ) ? Une galaxie plus grande implique-t-elle un trou noir plus grand et plus massif ?

Pour revenir au topic, la collision de galaxies doit générer un grand nombre d'étoile véloce non ? me semble avoir vu une simulation de la rencontre entre notre voie lactée et andromède, et plsrs etoile étaient éjectée - et je suppose que des galaxies qui se "percute" ca ne doit pas etre un phénomère singulier.

[Gilgamesh]

C'est un trou noir de fort beau gabarit !

La masse de notre trou noir représente-t-eelle une grande partie de la masse de notre galaxie ? ou pas ?

Une règle empirique indique que le trou noir central d'une galaxie représente environ un millième de la masse du bulbe. Donc, non, ça reste une faible part.

Comment et avec quels paramètre peux-t-on déterminée cette masse du trou noir ? gravitation ? rotation de la galaxie ? La matière noire est-elle priuse en compte ?

Par la dynamique stellaire en appliquant la bonne vieille loi de Kepler. En l’occurrence, une mesure très précise à pu être obtenu grace à l'étoile S2

Qu'entend tu par "La matière noire est-elle priuse en compte" ? Quand le trou noir absorbe de la MN sa masse augmente exactement de la même façon, donc oui, si c'est la question.

Je dérive un peu du topic, mais des galaxies du meme type que la notre, font-elle approximativement la meme tasse / masse, ou y a t il des galaxie n fois plus grande ou n fois plus petite (par ex une galaxies d'un diametre 1 milliard de fois plus grand que celui de notre voie lactée ) ? Une galaxie plus grande implique-t-elle un trou noir plus grand et plus massif ?

Le spectre de masse des galaxie est assez restreint (comme celui des étoiles), il s'étale sur guère plus de 3-4 ordre de grandeur (par rapport à la nôtre, on en trouve de 100 fois plus petites et de 10, peut être 100 fois plus massives, en gros).

Et oui pour la masse du trou noir central.

Pour revenir au topic, la collision de galaxies doit générer un grand nombre d'étoile véloce non ? me semble avoir vu une simulation de la rencontre entre notre voie lactée et andromède, et plsrs etoile étaient éjectée - et je suppose que des galaxies qui se "percute" ca ne doit pas etre un phénomère singulier.

Oui, on observe en effet des courants d'étoile arrachée aux galaxies en cours de fusion par effet de marée.

[invitecaa8f314]

Qu'entend tu par "La matière noire est-elle priuse en compte" ? Quand le trou noir absorbe de la MN sa masse augmente exactement de la même façon, donc oui, si c'est la question.

Maintenant que je sais comment a pu être déterminée la masse du TN, ma question n'a plus vraiment de sens....

Ce que j'entendais est que si on calculait la masse du TN en fonction de la masse de la galaxie (par ex un rapport de 1 sur 1M), est-ce que la masse de la galaxie considérée prenait en compte la matière noire ou uniquement la matière visible... mais bon, je jette m question à la poubelle

[Gilgamesh]

Maintenant que je sais comment a pu être déterminée la masse du TN, ma question n'a plus vraiment de sens....

Ce que j'entendais est que si on calculait la masse du TN en fonction de la masse de la galaxie (par ex un rapport de 1 sur 1M), est-ce que la masse de la galaxie considérée prenait en compte la matière noire ou uniquement la matière visible... mais bon, je jette m question à la poubelle

Si, ça reste pertinent comme question et la réponse est que la valeur empirique de 1/1000e est calculée par rapport à la masse lumineuse (=> matière baryonique).

[invited9b9018b]

Bonjour,

Pour répondre à la question du topic, je peux essayer d'effectuer une simulation sur le système solaire, mais il me faudrait connaitre les conditions initiales qui vous intéressent :

- Masse de l'étoile
- Vitesse (norme, direction)
- Distance la plus proche avec Soleil

A+,

[invitefe26fc9f]

Merci à tous pour vos réponses !
Lucas, il m'est difficile de déterminer la distance la plus proche du soleil puisque c'est en partie l'objet de ma question. Mais s'il s'agissait d'une naine brune de 0.05 masse solaire et voyageant à environ 600 km/s, j'imagine qu'elle devrait frôler la terre pour la faire sortir de son orbite ?

[Gilgamesh]

Bonjour,

Pour répondre à la question du topic, je peux essayer d'effectuer une simulation sur le système solaire, mais il me faudrait connaitre les conditions initiales qui vous intéressent :

- Masse de l'étoile
- Vitesse (norme, direction)
- Distance la plus proche avec Soleil

A+,

Justement ce serait intéressant avec ton modèle de déterminer quelle est la distance minimale de passage pour emporter une planète avec elle

[invited9b9018b]

Bonjour,

C'est vrai, c'est plus intéressant de procéder comme ça, mais aussi un poil plus compliqué :P Je vais essayer.

A+,