matière dans un trou noir.

[invite51d17075]

bonjour.
une chose me chiffone.
et je n'ai pas trouvé de réponse sur le net.
le trou noir absorbe matière et énergie.
si on prend le trou noir dans son ensemble ( jusqu'à son horizon ) on a déjà une "densité" astronomique.
quelles type de particules ou d'ensemble de particules survivent dans un tel environnement ?
( des quarks collés les uns aux autres ..... ?)
ensuite si on arrive à la singularité, alors là c'est en théorie une densité infinie.
qu'en déduire ?
la matière peut elle se compacter ainsi ?
devient-elle pure énergie gravitationnelle ? ( je doute que le mot ait un sens ) , creusant ainsi un peu plus le puit ( tout en élargissant l'horizon ).
tout cela devient-il tellement quantique que les modèles manquent aujourd'hui.?

merci pour vos éclaircissements.
-----

[Deedee81]

Salut,

Pour la matière qui arrive à l'horizon, il n'y a pas de problème de compacité puisque tout fout le camp au centre. Par contre, elle est extrêmement "déchirée" par les forces de marées. Mais pour un trou noir stellaire, c'est suffisant pour détruire un bloc de pierre mais pas pour pulvériser les atomes.

Au centre, c'est une autre paire de manche. Et là, on ne sait pas du tout comment ça se passe. En fait, des théories/modèles on en a (théorie des cordes, gravité à boucles). Mais lesquelles sont bonnes ? Et souvent les calculs sont difficiles voire irréalisables. Arrivé à ce stade, je ne suis même pas sûr que les concepts habituels de particules, temps, espace, énergie, gravité,... aient encore un sens.

[invite51d17075]

merci,
celà confirme ce que j'ai pu lire.
ceci dit il y a un intervalle entre l'horizon et le centre, intervalle plutôt court durant lequel les modèles changent forcement et fortement.
c'est ce que je trouve passionnant sans arriver à mettre un embryon d'algorithme de pensée qui ait un sens.....

[Mailou75]

Salut,

si on prend le trou noir (...) on a déjà une "densité" astronomique

C'est rien de le dire

quelles type de particules ou d'ensemble de particules survivent dans un tel environnement ?
( des quarks collés les uns aux autres ..... ?)

Dans une étoile à neutron, les quarks sont confinés dans les neutrons, mais conservent une liberté de mouvement (volume de l'objet supérieur au volume des quarks)
On parle de "liberté asymptotique" qui disparait pour des densités supérieures à 3.10¹⁴g/cm³
Au delà les quarks deviennent libres et forment un liquide de quarks (volume de l'objet égal au volume des quarks)
On parle alors d'étoile étrange (étoile à quarks, intermédiaire entre l'étoile à neutrons et le trou noir),
mais ceci suppose l'existance d'un quark "strange", c'est encore de la théorie

C'est le principe d'exclusion de Pauli qui "stabilise" les objets dans tous les cas :
-électrons pour les naines blanches
-neutrons pour les étoiles à neutrons
-quarks pour les étoiles étranges

ensuite si on arrive à la singularité, alors là c'est en théorie une densité infinie.
qu'en déduire ?

Que les maths ne sont pas toujours une bonne chose pour la physique ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteaecfdedf]

Si je me fie à ce que j'en ai compris ou à ce qui est observé, les trous noirs n'absorbent pas tout, ils recrachent quelque chose.
Peut-être n'aiment-ils pas ce qui prend trop de place !

[Deedee81]

C'est le principe d'exclusion de Pauli qui "stabilise" les objets dans tous les cas :

Attention, il y a une légende urbaine (ou astrophysique ? ) dans ce cas. C'est vrai pour les naines. Mais pour les étoiles à neutrons, la stabilité est essentiellement due à l'interaction forte. Pas au principe d'exclusion.

[Deedee81]

Si je me fie à ce que j'en ai compris ou à ce qui est observé, les trous noirs n'absorbent pas tout, ils recrachent quelque chose.
Peut-être n'aiment-ils pas ce qui prend trop de place !

Pour rester sérieux : ce qu'ils "recrachent" (le rayonnement de Hawking) est lié à leur masse totale et pas du tout à ce qui a été absorbé. Ce qui pose le fameux problème de la perte d'information (et pas seulement, ou plutôt avec des conséquences ennuyantes : par exemple, s'il absorbe plus de baryons que de leptons et comme le rayonnement de Hawking est largement majoritaire en leptons, on a une violation d'une loi de conservation. Et pas que celle-là d'ailleurs).

[invite51d17075]

je me permet une digression pour le fun.
en fait le vrai génie des TN, ce ne sont pas les pioniers comme penrose et einstein , ni après Hawking, ni Unruh, ni Kerr, ni ......
c'est Marvel avec les 4 fantastiques.
un vrai visionnaire.

je m'approche de l'horizon, je commence à chauffer comme un dingue : "la torche humaine "
juste après je commence à m'étirer ( surtout si c'est un TN stellaire ) à l'instar de "mister fantastic".
et je disparais après l'horizon : "la femme invisible".
je rejoins finalement rapidement le centre ou m'attend "la chose" ( bien bien lourde ).....

ceci dit , j'aimerai bien comprendre ce que devient ma soupe de quarks supposée !
je vais chercher, mais sans trop d'espoir.

[invite51d17075]

bon, j'ai trouvé ça :
http://fr.wikipedia.org/wiki/%c3%89toile_%c3%a9trange.

on est pas loin du trou noir.
quand au gigantesque baryon, appelons le "le baryon noir" ( ça fait polar à la Blake et Mortimer ).

[Zefram Cochrane]

Si je me fie à ce que j'en ai compris ou à ce qui est observé, les trous noirs n'absorbent pas tout, ils recrachent quelque chose.
Peut-être n'aiment-ils pas ce qui prend trop de place !

pour les quarks, cela dépend de la saveur

[invite51d17075]

un petit calcul perso sur une étoile à neutrons.
la Vitesse de libération = rac(2GM/R)
avec G = 6,67 *10^(-11)
M = 3*10^30 ( 1,5 fois un soleil )
R = 10^4
( les deux derniers chiffres inspirés de wiki )
j'obtiens une vitesse de 2*10^8 km/s , soit 2*10^5m/s
pas loin du 3,6 de c.
si les étoiles étranges sont encore plus attractives, il n'est pas étonnant que les deux soient clairement candidats pour nous éclairer sur les TN.
( celà ne veux pas dire du tout que ce soit les seuls scénarii ).
mais comme il y a 4 sortes de TN en fonction de leur moment cinétique et leur charge électromagnétique, et 4 modèles en fonction de la taille et de leur historique, je suis prudent.
reste que dans les cas cités, du coup je m'interesse aux collisions entre quarks et au plasma guarks/gluons dans la soupe initiale de mon plongeon dans le TN.

[Amanuensis]

Cela ne fait pas tiquer de trouver une vlib > c ? Et 2*10^8 km/s, ça fait 666 fois c, diable !

[Amanuensis]

Sinon, le rayon de Schwarzschild du Soleil est 3 km. Soit, pour 1.5 masses solaire, 4.5 km.

Une étoile à neutron, c'est un rayon typique de 12 km (fourchette large), d'où une vlib de l'ordre de 0.6 c

[Zefram Cochrane]

Cela ne fait pas tiquer de trouver une vlib > c ? Et 2*10^8 km/s, ça fait 666 fois c, diable !

Cordialement,
Zefram

[Amanuensis]

C'est-à-dire ?

[invite60be3959]

On parle alors d'étoile étrange (étoile à quarks, intermédiaire entre l'étoile à neutrons et le trou noir),
mais ceci suppose l'existance d'un quark "strange", c'est encore de la théorie

Tu plaisantes j'espère !? ---> strange quark

Le dernier quark à avoir été découvert est le quark top en 1995.

[Mailou75]

(...)les trous noirs n'absorbent pas tout, ils recrachent quelque chose.

pour les quarks, cela dépend de la saveur

lool

Attention, il y a une légende urbaine (ou astrophysique ? ) dans ce cas. C'est vrai pour les naines. Mais pour les étoiles à neutrons, la stabilité est essentiellement due à l'interaction forte. Pas au principe d'exclusion.

Tu fais bien de rectifier, j'ai du mal retenir ma leçon, désolé

Tu plaisantes j'espère !? ---> strange quark

Euh non, j'y connais pas grand chose... j'essaye d'aider et ça permet à tout le monde d'avoir les bonnes réponses comme ça

Tu veux dire que le quark strange est déjà découvert mais que les étoiles étranges restent théoriques ? ou autre chose..?

Merci

[invite51d17075]

Sinon, le rayon de Schwarzschild du Soleil est 3 km. Soit, pour 1.5 masses solaire, 4.5 km.

Une étoile à neutron, c'est un rayon typique de 12 km (fourchette large), d'où une vlib de l'ordre de 0.6 c

pardonnes moi Ho monsieur Amensuasis j'ai pris 10 km et pas 12 !!
shame on me.
quand au calcul initial , tu as bien vu qu'à un moment j'ai pris des m et pour l'autre valeur des km.
et sans cette boulette j'arrive au même résultat.
mais plutôt que me corriger gentillement , tu préfères encore une fois te moquer.
bel état d'esprit. vraiment !!
mais si tu as qcq chose d'interessant à apporter à la discussion j'en serais ravi

[invite51d17075]

Cela ne fait pas tiquer de trouver une vlib > c ? Et 2*10^8 km/s, ça fait 666 fois c, diable !

d'ailleurs à chacun sa faute de frappe ( pas 666 )

[invite51d17075]

je te prie de m'excuser pour ma reponse un peu brutale du message #18.
mais essayes de reconnaitre que ( peut être sans t'en rendre compte ) tu as l'art d'être parfois très offensant.
avec la touche d'ironie inutile et blessante.
bonne soirée.

[Zefram Cochrane]

ça fait 666 fois c, diable !

[invite51d17075]

mon calcul ne faisait pas 666 c mais 66,6 c au lieu de 0,6 c ( erreur entre les km et les m à un moment ) , à chacun ses pb de virgule.
mais le "diable" avec le 666 est effectivement bien drole
revenons à nos chers moutons.

[papy-alain]

Pour ce qui est de la matière contenue dans le TN, sous quelle que forme que ce soit, elle est censée être concentrée en un point infinitésimal.
Moi, je veux bien, mais d'une part on est d'accords pour dire qu'on ne sait pas ce qui se passe sous l'horizon, et d'autre part on affirme que toute la masse est concentrée au centre. C'est logique, ça ?

[Amanuensis]

Confusion entre savoir et spéculation.

[Deedee81]

Salut,

Moi, je veux bien, mais d'une part on est d'accords pour dire qu'on ne sait pas ce qui se passe sous l'horizon, et d'autre part on affirme que toute la masse est concentrée au centre. C'est logique, ça ?

Elle peut pas être en dehors du trou noir, non ? Ou alors par magie papy-alainesque ?

Tout ce qu'on dit c'est qu'elle tombe vers le centre (dès qu'elle passe l'horizon), ça me semble trivial comme affirmation, et après, on ne sait pas ce qu'elle devient. Point. C'est la RG (très bien validée dans un large domaine) qui dit que cela se concentre pile poil au centre (singularité), mais on sait très bien que aux alentours du centre la RG n'est plus valide.

Je ne peux pas mieux dire que Amanuensis. Les discussions sur ce qui arrive à la matière près du centre c'est de la spéculation et toi tu critiques ça comme si on le présentait comme un savoir. Bien sûr que c'est de la spéculation. Comme toutes les prédictions théoriques qui n'ont pas encore été validée (et là, on n'est pas près de le faire, évidemment). Je l'ai même dit tout au début :

on ne sait pas du tout comment ça se passe

. Faut lire les messages avant de répondre.

Excuse pour le ton irrité, mais c'est un peu gonflant de voir plusieurs fois la même remarque non justifiée.

[papy-alain]

Confusion entre savoir et spéculation.

Quelle explication ! A part cela, tu aurais quelque chose d'intéressant à dire ?

[Amanuensis]

Quelle explication ! A part cela, tu aurais quelque chose d'intéressant à dire ?

Oui : qu'on se passerait bien de l'étalage continuel et répétitif de vos incompréhensions, qu'aucune explication n'apparaît capable de résoudre.

[papy-alain]

@ Deedee : Ce qui m'irrite, c'est que quand on parle de l'état de la matière dans un trou noir, on prétend qu'il y a effondrement, concentration en un point minuscule, alors qu'on n'en sait rien, que si ça se trouve la matière du TN a peut être la même densité qu'une étoile à neutrons. Mais quand on soulève le problème, on vous tombe dessus en prétendant que c'est impossible, mais sans expliquer rationnellement pourquoi.

[papy-alain]

Oui : qu'on se passerait bien de l'étalage continuel et répétitif de vos incompréhensions, qu'aucune explication n'apparaît capable de résoudre.

Quelle explication, à part tes attaques personnelles ?

[Deedee81]

@ Deedee : Ce qui m'irrite, c'est que quand on parle de l'état de la matière dans un trou noir, on prétend qu'il y a effondrement, concentration en un point minuscule, alors qu'on n'en sait rien, que si ça se trouve la matière du TN a peut être la même densité qu'une étoile à neutrons. Mais quand on soulève le problème, on vous tombe dessus en prétendant que c'est impossible, mais sans expliquer rationnellement pourquoi.

On ne prétend pas ! Relit le premier message, j'ai dit "on ne sait pas". Si tout finissait en un point, l'état de la matière ne poserait plus de problème : il n'y aurait plus rien qu'un point.

Relit aussi ce que j'ai mis ci-dessus. C'est la RG qui parle de singularité centrale et on sait très bien que la RG n'est pas valide en ce point. En fait, on ne sait pas du tout ce qui se passe au-delà de l'horizon en dehors de ce qu'en disent les calculs.

Tu enfonces des portes ouvertes. Tu lâches des trucs que nous savons tous (enfin, les participant de ce forum en tout cas). Et tu fais comme si on disait le contraire. Et c'est la troisième fois sur ce sujet. C'est extrêmement désagréable.


P.S. Et pour ton étoile à neutrons, pour un trou noir stellaire, la densité moyenne : masse totale / volume apparent sous l'horizon est déjà plus grande que celui d'une étoile à neutrons. Beaucoup plus grande. Ca me semble clair comme impossibilité.