Trou noir et température

[invite9ec01760]

Bonjour.

Après avoir regardé quelques articles sur les TN par curiosité, je suis tombé sur une théorie de Hawking. Je pense avoir compris le phénomène de rayonnement mais j'ai encore des questions sur celle de l’entropie du TN.
Si je ne me trompe pas, Hawking dit que la température est inversement proportionnelle à la masse. Plus le TN est massif, plus le phénomène de gravité sera important et plus le TN sera froid. Il arrive alors un stade ou l’absorption de l'énergie cosmique est supérieure aux rayonnements émis par le TN.

Mais s'il absorbe plus d'énergie "chaude" qu'il n'en rejette, comment peut-il se refroidir d'autant plus ?
Dans un même sens, s'il absorbe d'autant plus de matière, la pression est censée augmenter ainsi que sa température, comment se fait-il que l'entropie diminue et que le TN se refroidisse ?
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[Gilgamesh]

Bonjour.

Après avoir regardé quelques articles sur les TN par curiosité, je suis tombé sur une théorie de Hawking. Je pense avoir compris le phénomène de rayonnement mais j'ai encore des questions sur celle de l’entropie du TN.
Si je ne me trompe pas, Hawking dit que la température est inversement proportionnelle à la masse. Plus le TN est massif, plus le phénomène de gravité sera important et plus le TN sera froid. Il arrive alors un stade ou l’absorption de l'énergie cosmique est supérieure aux rayonnements émis par le TN.

Mais s'il absorbe plus d'énergie "chaude" qu'il n'en rejette, comment peut-il se refroidir d'autant plus ?
Dans un même sens, s'il absorbe d'autant plus de matière, la pression est censée augmenter ainsi que sa température, comment se fait-il que l'entropie diminue et que le TN se refroidisse ?

De fait, pour que le processus de perte de masse par rayonnement de Hawking devienne effectif pour les trous noirs astrophysiques (stellaire puis galactique), il va falloir que l'univers se refroidisse d'un facteur 10⁸ au moins (pour les trous noirs stellaires) et 10¹⁶ pour les trous noirs galactiques

[invite9ec01760]

Donc le rayonnement de Hawking n'est qu'hypothèse et est effectif que dans certaines conditions ?

Donc les TN sont-ils vraiment froids ? Et si oui, comment se fait-il qu'il ne se réchauffent pas en absorbant de la matière ou de l'énergie ?

[0577]

Bonjour,

la température d'un trou noir est proportionnelle à l'inverse de sa masse. En particulier, sa capacité calorifique est négative, ce qui est probablement à l'origine d'une partie de la confusion car la plupart des systèmes "ordinaires" ont une capacité calorifique positive.
Tous les systèmes autogravitants, comme par exemple les étoiles, ont cette propriété contre-intuitive d'avoir une capacité calorifique négative (c'est une conséquence de la longue portée de l'interaction gravitationnelle) et un trou noir n'est qu'un cas particulier de système autogravitant.

Dans un même sens, s'il absorbe d'autant plus de matière, la pression est censée augmenter ainsi que sa température, comment se fait-il que l'entropie diminue et que le TN se refroidisse ?

Lorsque la masse du trou noir augmente, la température diminue mais l'entropie augmente.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite9ec01760]

Merci pour les explications ! Je n'avais jamais entendu parler de capacité calorifique négative. Donc si je comprend bien, le noyau des "astres" à une capacité calorifique négative et leur enveloppe une capacité positive. L'ensemble voit sa température augmenter ou diminuer jusqu'à un certain équilibre thermique.

Mais maintenant, j'ai plusieurs autres questions :
- Pourquoi certains astres arrivent à cet équilibre thermique et restent stables alors que d'autres n'arrivent jamais à cet équilibre ?
- Pourquoi cet équilibre thermique est-il aussi bas pour certains astres (comme les trous noir) et beaucoup plus élevé pour d'autres (comme les étoiles) ?

[inviteaac6d9b5]

Bonsoir. Repondre a ces questions sur la difference reviendrait a analyser les différentes températures de ces corps lors de leurs formation... Pour une etoile cela requiert au moins 10 millions de kelvins alors que pour un trou noir( de type stellaire) si je ne me trompes pas, elle est relativement faible. Merci