Avons-nous validé expérimentalement que la lumière ne peut sortir d’un trou noir ?

[invitee6f0086a]

Bonjour à tous,

Question toute bêbête sans doute, les mathématiques nous disent que même la lumière ne peut s’échapper d’un trou noir.

Cela a-t-il était validé par les observations ?

Merci,
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[invitee6f0086a]

Bien sûr que oui, avec l’observation sur plus de 10 ans du centre de la galaxie.

Les astres tournent autour de quelque chose que l’on ne voit pas.

Je devrais réfléchir un peu avant de poser des questions.

[invitee6f0086a]

Bien sûr que oui, avec l’observation sur plus de 10 ans du centre de la galaxie.

Les astres tournent autour de quelque chose que l’on ne voit pas.

Y a-t-il d'autres observations?

[inviteccac9361]

Moi ce qui me gène ici, c'est la manière dont c'est dit. (De manière générale, ce qui n'est pas une critique personnelle).

Y a-t-il d'autres observations?

On peut aussi raisonner...
Si la lumière ne peut "sortir", elle va ou ? (ou alors ça bouchonne ? )

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee6f0086a]

Les photons tournent indéfiniment autour de la singularité ?

La densité de photons par unité de volume doit être pharamineux (si du moins, on peut parler ici de volume).

[inviteccac9361]

Les photons tournent indéfiniment autour de la singularité ?

C'est une bonne question et je vais donner mon avis (de vulgarisé bien sur) sur la question.

Si le cosmonaute passe l'horizon, à la verticale (sens du rayon), on "sait" qu'il ne peut pas revenir, mais on ne sait pas dire pourquoi autrement qu'en disant que la courbure est trop grande.
Mais lui, il ne voit rien de particulier (si ce n'est les abérrations visuelles).
Si dans ce cas de figure (qui on va le voir peut-être je pense considéré comme erroné ou mieux dit mal conceptualisé) il envoi un rayon lumineux vers "l'exterieur" (par le chemin qu'il a pris en fait...), pourquoi la lumière ne pourrait-elle pas sortir alors qu'il a réussi à l'émettre et que la courbure est inferieur dans le sens choisi ? Mystère (ou alors il est dans le noir, etc).

Par contre, et là ça devient un peu plus cohérent, si le cosmonaute ne peut pas arriver "'en ligne droite" (cette vue de l'esprit sur l'objet sphérique) depuis l'exterieur sans utiliser une énergie infinie (un temps nul en fait, essayez de le faire avec un vaisseau vers la Terre, même problème), mais qu'il suit en réalité une trajectoire circulaire (relativement au contenu du TN évidemment), il parait clair qu'il va devoir faire beauoup de chemin pour s'enfoncer vers son "centre".
Pour la lumière, c'est pareil, sauf qu'elle, ne peut pas dévier (elle suit la géodésique), contrairement à un vaisseau qui, lui, le peut et que "statistiquement" elle aura tendance à aller dans le sens interieur.
Bien sur, c'est un compromis entre la ligne droite (la plus courte) et l'énergie que l'on veut mettre pour éviter de tourner très longtemps pour sortir.

La question à deux sous, c'est : Qu'est-ce que la lumière viendrait faire près de l'horizon, puisque la gravité, pardon la courbure, est bien superieure vers l'interieur et a donc déja fait son oeuvre ? Rien, puisqu'il ny a rien (de macroscopique sinon de passage), qui pourrait émettre de la lumière.
Il faudrait par exemple une fluctuation du vide près de l'horizon, mais ça ne risque pas de faire beaucoup d'éclat.

Ce problème est à mon avis l'équivalent conceptuel avec la lumière de celui plus materiel où on se dirait qu'il n'est pas possible d'aller sur Mars.
Oui, la Terre qui tourne autour du Soleil ne va pas aller en direction de Mars spontanément, mais un vaisseau, lui, peut "court-circuiter" le trajet circulaire (environ) de moindre action, moyennant une énergie (il "redresse" la "courbe" circulaire) ,(la planete est ici l'équivalent de la lumière pour comparaison).

[invite6c093f92]

Bonjour,

Les photons tournent indéfiniment autour de la singularité ?

C'est une bonne question

Un autre avis de vulgarisé.
C'est une mauvaise question, du moins posée en ces termes, àmha il serait plus juste de dire "le champs e-m tourne-t(-il) indéfiniment autour de le singularité?" ça m'apparait plus en accord conceptuellement avec les connaissances actuelles(photon ça fait bi-bille...), enfin ce n'est que mon avis, attendre de plus compétents.
Accessoirement:

mais on ne sait pas dire pourquoi autrement qu'en disant que la courbure est trop grande.

Donc on "sait" puisque c'est la courbure le comment de l'histoire, donc pour le reste.......
Cordialement,

[invite3c30dad8]

slt

la lumiere est redshiftée à l'infini au fur et à mesure qu'elle s'approche de l'horizon, son énergie s'annule et son comportement corpusculaire disparait

@+

[roro222]

Question toute bêbête sans doute, les mathématiques nous disent que même la lumière ne peut s’échapper d’un trou noir.

Bonjour
Et rien d'autre d'ailleur
Pourtant, Stephen Hawking nous dit que les trous noirs s'évaporent
Alors, s'échappe ou s'échappe pas ?
C'est quoi qui s'échappe et met en défaut la première loi ?

[Zefram Cochrane]

slt

la lumiere est redshiftée à l'infini au fur et à mesure qu'elle s'approche de l'horizon, son énergie s'annule et son comportement corpusculaire disparait

@+

Ah bon?
Je croyais que l'énergie totale se conservait en chute libre?
Est ce qu'elle s'annule parce que le photon n'a pas de masse?

[Zefram Cochrane]

Les photons tournent indéfiniment autour de la singularité ?

La densité de photons par unité de volume doit être pharamineux (si du moins, on peut parler ici de volume).

As tu déjà entendu parler de la sphère de lumière. Ou de la dernière orbite des photons?

[Zefram Cochrane]

Qui as entendu parler de la sphère de lumière ?
C'est festif ici

[invitee6f0086a]

As tu déjà entendu parler de la sphère de lumière. Ou de la dernière orbite des photons?

Ca me dit très vaguement quelque chose, aurais tu un petit lien pour expliquer le phénomène ?

[Pio2001]

Cela a-t-il était validé par les observations ?

Pas directement, non. Ceci dit, cela repose sur des bases très solides.

Les photons tournent indéfiniment autour de la singularité ?

Non. Toute particule qui franchit l'horizon d'un trou noir est inexorablement attirée vers le centre et atteint la singularité centrale en un temps fini (et très court dans le cas d'un trou noir de masse stellaire).

Si dans ce cas de figure (qui on va le voir peut-être je pense considéré comme erroné ou mieux dit mal conceptualisé) il envoi un rayon lumineux vers "l'exterieur" (par le chemin qu'il a pris en fait...), pourquoi la lumière ne pourrait-elle pas sortir alors qu'il a réussi à l'émettre et que la courbure est inferieur dans le sens choisi ? Mystère (ou alors il est dans le noir, etc).

Parce que la vitesse nécessaire pour pouvoir sortir serait supérieure à celle de la lumière. Quand tu parles de courbure, c'est l'équivalent de l'accélération de la pesanteur. Elle est plus faible vers le haut, mais encore trop forte. Elle ne devient assez faible qu'au-dessus de l'horizon.

la lumiere est redshiftée à l'infini au fur et à mesure qu'elle s'approche de l'horizon, son énergie s'annule et son comportement corpusculaire disparait

Non, c'est la lumière émise vers l'extérieur, et non la lumière qui s'approche, qui est redshiftée, et seulement pour un observateur qui se maintient à une distance fixe du trou noir, pas pour un observateur en chute libre.

Pourtant, Stephen Hawking nous dit que les trous noirs s'évaporent
Alors, s'échappe ou s'échappe pas ?
C'est quoi qui s'échappe et met en défaut la première loi ?

Le rayonnement Hawking est émis dans une région extrêmement proche de l'horizon, mais située strictement en dehors du trou noir.

As tu déjà entendu parler de la sphère de lumière. Ou de la dernière orbite des photons?

Elle se trouve en dehors du trou noir, son rayon vaut 1.5 fois celui de l'horizon.

[Zefram Cochrane]

@Pio bien vu pour le redschift
Effectivement la sphère de lumière a pour rayon 1.5Rs. il s'agit de la distance au centre du TN pour laquelle la vitesse de satellisation est égale à c. Tout rayon de lumière (et par incidence toute matière en chute libre) entrant à l'intérieur de la sphère est condamné à franchir l'horizon du TN. A ce titre, Rs tout comme la dernière orbite des photons, n'est qu'une coordonnée particulière, sans plus.

Maintenant j'ai une question. Si on imagine que le voyageur émette des pulsations lumineuses avec un stroboscope dans le sens ascendant de la radiale. Au fur et à mesure que le voyageur s'apporche de l'horizon du TN, l'intervalle de réception entre deux pulsations va s'alllonger pour tout observateur externe au TN pour devenir oo au niveau de l'horizon. Est il possible qu'une catégorie d'observateurs puisse recevoir une pulsation supplémentaire par rapport aux autres dès lors qu'il ne puisse relayer l'information aux autres parce qu'il aura entre-temps, franchi l'horizon du TN?

[Amanuensis]

Suffit de dessiner les lignes d'Univers et les lignes suivies par l'information sur un diagramme de Penrose...