Un trou noir grossit il?

[inviteaeadaf9f]

Bonjour à tous,

J'ai une question à propos des TN, qui a été abordée de nombreuses fois sur ce forum, mais qui me laisse comme une incompréhension à propos de la matière absorbée par le trou noir.

Du point de de vue d'un observateur lointain, de la matière chutant vers l'horizon semblerait se figer, alors que dans le temps propre de cette matière, elle atteindrait le centre du TN en un temps fini. Mon problème se situe au niveau de cette dualité, pourrait on observer la prise de masse du TN (pour on observateur situé à l'infini) sachant que nous ne verrions jamais la matière traverser l'horizon?

J'ai l'intuition que oui, sans en être totalement sûr, si c'est bien le cas, comment pourrait t'on visualiser le phénomène? L'horizon s'étendrait il afin de "rattraper" l'image de la matière absorbée?
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[phys4]

Bonsoir,

Le rayon de l'horizon est proportionnel à la masse totale, lorsque le TN absorbe de la matière il grandit donc en fonction de cela.

La matière qui arrive au bord de l'horizon émet en permanence, du moins en théorie, car la décroissance exponentielle de la puissance rayonnée est tellement rapide qu'elle disparait de fait en quelques secondes.

[pascelus]

...comment pourrait t'on visualiser le phénomène? L'horizon s'étendrait il afin de "rattraper" l'image de la matière absorbée?

Le rayon augmente en fonction de l'augmentation de champ gravitationnel, donc de la masse qu'il absorbe. Toutes les particules et notamment les photons sont attirés jusqu'à cette distance là, mais cette observation directe doit etre fort difficile car au dela de ce rayon gravitent quantité de matière particulièrement surchauffées donc l'entourent d'un halo extrêmement lumineux.

Par contre son effet gravitationnel au dela du rayon de Schwarzschild est une donnée observable et permet de mesurer.... son appétit.

[inviteaeadaf9f]

Oui c'est vrai qu'avec un disque d'accrétion l'augmentation du rayon de l'horizon doit être plutôt difficile à mesurer! Mais au delà de cette difficulté de mesure, l'horizon s'étend pour un observateur lointain, il ne voit pas une "étoile gelée" comme j'ai pu le lire plusieurs fois sur certains sujets?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Amanuensis]

il ne voit pas une "étoile gelée" comme j'ai pu le lire plusieurs fois sur certains sujets?

Si.

Seule exception éventuelle, un trou noir primordial, mais leur existence reste hypothétique.

[Plus généralement, même en supposant un trou noir primordial, il semble difficile de mesurer directement le rayon de l'horizon. On mesure la masse, et on la traduit en rayon par la formule de Schwarzschild.]

[inviteaeadaf9f]

D'accord, là on touche à mon incompréhension, si le TN est figé (dans le référentiel d'un observateur lointain, bien sûr) comment peut on constater leur masse "actuelle"?
Par exemple, Saggitarius A possède une masse de 4 millions de masses solaires et M87 plusieurs milliards, cela signifie t'il qu'ils ont acquis cette masse avant leur transformation en TN?

Pour une expérience de pensée, imaginons que nous arrivions à créer un TN en laboratoire et que nous ayons tous les instruments pour mesurer sa masse, même si nous le verrions accréter de la matière nous ne pourrions mesurer que sa masse initiale avant sa transformation en TN?

J'ai bien conscience que dans le référentiel du TN, la matière chute et traverse l'horizon en un temps fini, contribuant à augmenter sa masse et son champ gravitationnel, mais de l'extérieur nous n'avons qu'une image "rémanente" de sa masse initiale et de son champ gravitationnel "figés".

D'ailleurs, ce dernier point me pose aussi un problème de compréhension, le champ gravitationnel étant extérieur au TN ( à l'instar de sa charge électrique) celui ci ne devrait pas être affecté par cet apparent "gel" du temps, du coup si je suis ce raisonnement, on devrait observer un TN avec un horizon trop petit par rapport à son champ gravitationnel (si celui-ci à absorbé de la matière) ?

Merci pour vos réponses en tout cas, ce sujet est difficile à comprendre ^^

[Amanuensis]

D'accord, là on touche à mon incompréhension, si le TN est figé (dans le référentiel d'un observateur lointain, bien sûr) comment peut on constater leur masse "actuelle"?

On constate la masse "dans la région".

Par exemple, Saggitarius A possède une masse de 4 millions de masses solaires et M87 plusieurs milliards, cela signifie t'il qu'ils ont acquis cette masse avant leur transformation en TN?

Oui et non. On les appelle des trous noirs parce que leur évolution est celle qui mène à un trou noir. La masse mesurée est bien celle qui finira dans le TN.

Pour une expérience de pensée, imaginons que nous arrivions à créer un TN en laboratoire et que nous ayons tous les instruments pour mesurer sa masse, même si nous le verrions accréter de la matière nous ne pourrions mesurer que sa masse initiale avant sa transformation en TN?

On pourra mesurer à tout moment la masse présente dans la région de l'espace l'environnant
.

J'ai bien conscience que dans le référentiel du TN

Il n'y a pas de "référentiel du TN".

, la matière chute et traverse l'horizon en un temps fini, contribuant à augmenter sa masse et son champ gravitationnel, mais de l'extérieur nous n'avons qu'une image "rémanente" de sa masse initiale et de son champ gravitationnel "figés".

Oui

D'ailleurs, ce dernier point me pose aussi un problème de compréhension, le champ gravitationnel étant extérieur au TN ( à l'instar de sa charge électrique) celui ci ne devrait pas être affecté par cet apparent "gel" du temps, du coup si je suis ce raisonnement, on devrait observer un TN avec un horizon trop petit par rapport à son champ gravitationnel (si celui-ci à absorbé de la matière) ?

Non. La causalité reste respectée. L'observateur lointain voit la matière chuter de plus en plus lentement, et un champ gravitationnel cohérent avec les trajectoires observées.

Merci pour vos réponses en tout cas, ce sujet est difficile à comprendre ^^

Faut arriver à distinguer ce qu'on peut décrire avec les maths 4D (comme si l'Univers était "terminé" et qu'on observait toute son histoire d'un seul coup), et ce qu'un observateur (distant ou pas) dans l'Univers réel perçoit.

Cette distinction est rendu nécessaire par l'absence de temps absolu.

[inviteaeadaf9f]

Merci pour ces précisions!

Il n'y a pas de "référentiel du TN".

Dire dans le référentiel d'un observateur chutant sous l'horizon est plus juste? Ou parler de ce référentiel n'a pas de sens? (comme le "référentiel" d'un photon)

[invite6c093f92]

La phrase d'Amanuensis voulait pointer un autre truc àmha, le référentiel n'est pas un lieu, et si tu penses cela, c'est cette notion qu'il faut "revoir", dire

DANS le référentiel d'un observateur

montre bien la confusion.
Cordialement,

[Amanuensis]

Dire dans le référentiel d'un observateur chutant sous l'horizon est plus juste?

Pour ajouter à la réponse de Didier, il n'y a pas besoin d'invoquer un quelconque référentiel dans le contexte.

Un observateur chutant, que ce soit au-dessus, au passage ou sous l'horizon, peut constater que tout se passe en durée finie. Que ce soit la chute jusqu'au passage de l'horizon ou du passage de l'horizon jusqu'à la singularité (en supposant le modèle usuel avec singularité), les durées de chute sont finies.

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Les confusions sur les référentiels sont rémanentes, a priori un effet de "la relativité = la transformée de Lorentz". Dans les confusions deux au moins sont à citer: l'utilisation de "le référentiel de..." alors que la précision est insuffisante pour préciser de quel référentiel il s'agit, et l'idée qu'à un référentiel est associée naturellement une manière de mesurer les durée.

Ce qu'on demande au minimum pour mesurer une durée, c'est une trajectoire. Celle d'un observateur, celle d'un objet matériel, ... (mais pas celle d'un "photon"). Cela ne permet que de mesurer (et de parler) des durées entre événements sur la trajectoire, mais c'est souvent suffisant pour le propos. Dans de tel cas, ne pas parler de référentiel permet d'éviter automatiquement d'éviter d'en parler de travers!

[invited54f8534]

Bonjour, je suis nouveau dans le forum et vraiment débutant dans tout ce qui est science phyisique et astronomie ... je viens donc de lire les posts et les réponses pour une question que je me posai... et je n'ai absolument RIEN compris.

Je me demandais (car d'apres ce que j'ai entendu c'est vrai) si un trou noir pouvait absorber enormément de matiere sans augmenter sa masse.

si possible expliqué plus simplement ! merci

[Amanuensis]

Bonjour, je suis nouveau dans le forum

Bonjour, et bienvenue sur le forum,

Je me demandais (car d'apres ce que j'ai entendu c'est vrai) si un trou noir pouvait absorber enormément de matiere sans augmenter sa masse.

Entendu où? Lu où?

[invited54f8534]

Merci !

Je suis avec interet les videos de E-penser sur youtube et sur certains site dont je ne me souvient plus ... ou alors j'ai peut etre mal compris.

Comme je l'ai dit je suis novice dans ce domain mais ça m'interesse beaucoup !

[invited54f8534]

En fait j'ai plusieurs questions sur les TN, d'apres Einstein la gravité dilaterai le temps... mais pourquoi exactement je sais que ça a un rapport avec la lumiere cependant je ne vois pas pourquoi le temps se dilaterai par la force de gravité? Et un TN a une masse extremement important et deformerai l'espace ... d'ou sa gravité .. mais es que comme le soleil ou autre etoile un TN utiliserai du "combustible" pour fonctionner? et pour finir pourquoi si on tombe dans un trou noir certains disent que l'on pourrait voyager dans le temps? pour moi si on tombe dans un trou noir on s'ecrase sur sa surface non?

Merci !!!!!! et bon courage !

[Garion]

cependant je ne vois pas pourquoi le temps se dilaterai par la force de gravité?

La science n'explique par le "pourquoi", mais le "comment". Et le comment, c'est la théorie de la relativité générale.

Et un TN a une masse extremement important et deformerai l'espace ... d'ou sa gravité

Un trou noir peut avoir n'importe quelle masse, c'est la densité qui détermine si un trou noir se forme. D'ailleurs, un trou noir stellaire à sa formation est plus léger que l'étoile qui l'a formé (au moment de la formation, une partie de la masse de l'étoile est éjectée).
Il est tout à fait possible qu'il existe des micro-trou noirs extrêmement petit. La théorie de ne l'empêche pas, mais on ne sait pas si dans l'univers, ils ont les conditions nécessaires à leur formation.

.. mais es que comme le soleil ou autre etoile un TN utiliserai du "combustible" pour fonctionner?

Une étoile utilise du combustible pour briller, mais un trou noir d'utilise pas de combustible.

et pour finir pourquoi si on tombe dans un trou noir certains disent que l'on pourrait voyager dans le temps?

Le temps se dilate et un observateur extérieur n'observerait pas le même écoulement du temps que celui qui tomberait dedans.

pour moi si on tombe dans un trou noir on s'ecrase sur sa surface non?

Non plus, un trou noir n'a pas de surface, il a un horizon. Un trou noir, c'est une masse très concentrée (probablement quasi ponctuelle), et un horizon bien plus grand qui délimite une zone de non retour. Si on passe l'horizon, on n'a aucun moyen de ressortir du trou noir.

[invite6c093f92]

Un trou noir peut avoir n'importe quelle masse, c'est la densité qui détermine si un trou noir se forme

Plutôt la compacité. (rapport masse/rayon, c'est différent de la densité qui est le rapport masse/volume)

Le temps se dilate et un observateur extérieur n'observerait pas le même écoulement du temps que celui qui tomberait dedans.
.

dit comme ça....ça peut amener confusion je pense . Le temps ne se dilate pas, il paraît "dilaté", un observateur observerait le même écoulement du temps que l'autre, chacun verrait son horloge avancer d'une seconde par seconde, on peut penser que c'est du pinaillage, mais j'ai mis du temps à comprendre la relation temps-propre, temps coordonnées avec des phrases comme tu dis, je traduis dans le bon sens ta phrase car je pense que tu sais, mais au vu des questions d' El-campo, peut-être bien d' être plus précis.
Cordialement,

[invited54f8534]

Merci pour vos réponses.

Du coup quand certains disent sur national geo ou autre emmission, que si on rentre dans un trou noir on ressortirai ailleurs, ou on voyagerai dans le temps...ce serait faux certe le temps se dilaterai et on aurait une perception du temps differente mais cela ne nous ferait pas ressortir ailleur dans l'espace temps? il s'agirait plus d'etre simplement desintégré et "rejoindre" la masse au centre du trou noir.

j'ai bon?

[mach3]

Du coup quand certains disent sur national geo ou autre emmission, que si on rentre dans un trou noir on ressortirai ailleurs, ou on voyagerai dans le temps...

Il ne s'agit pas là seulement de trou noir mais de trou de ver. Complétement hypothétique, c'est de la spéculation pure, la mauvaise vulgarisation qui fait dans le sensationnel adore ça... ça fait rêver, ça fait S-F, mais ça donne de fausse idées.

Selon toute vraisemblance, en entrant dans un trou noir, on en ressort pas et on termine écrasé au centre en un temps fini, si les forces de marées ne nous ont pas déchiqueté avant...

m@ch3

[pm42]

Selon toute vraisemblance, en entrant dans un trou noir, on en ressort pas et on termine écrasé au centre en un temps fini, si les forces de marées ne nous ont pas déchiqueté avant...

Oui. Et même, tu termines écrasé au centre en un temps fini après t'être fait déchiqueter par les forces de marée de toute manière...

Bien d'accord sur la mauvaise vulgarisation.

[invited54f8534]

Merci pour toutes vos réponses.

Donc nous somme d'accord que je fais de voyager dans l'espace temps en rentrant dans un trou noir est impossible... on se desintegrerai et on irait "rejoindre" la masse au contre du trou noir...

J'ai bon?

[inviteaeadaf9f]

Oui! Les trous de ver sont une solution mathématique possible aux équations de la relativité générale, mais nous ne connaissons aucun processus physique pouvant amener à sa formation (supernova ou effondrement quelconque)

[invited54f8534]

Merci encore pour vos réponses (et desolé d'avoir posté 2 fois le meme message j'ai eu un bug qui n'affichait plus les nouveaux messages...)

Encore une ou deux questions ( oui je pourrais passer ma journée a en poser !) qu'es que vous appelez des marées ? et est-ce que un trou noir peut avoir une fin de vie? et si deux trou noir se rencontrent... ils fusionnent? ou il pourrait y avoir une "explosion" ? et une question un peu bete mais bon : si l'espace se modifie en fonction de la masse des "objets" est il possible de mettre de petits objets en orbite autour d'un asteroide (qui a lui aussi une masse et une densité défini). Et quelque chose que j'ai du mal a consevoir c'est comment une étoile peut s'efondrer sur elle meme apres une explosion ... que se passe-t-il pour qu'il y ai un effondrement?


Merci a ceux qui auront encore la patience et le courage de répondre a mes questions.

[pm42]

qu'es que vous appelez des marées ?

Si tu tombes dans un trou noir les pieds en avant, ils sont plus proches du "centre" que ta tête. Donc la gravité y est plus forte et la force qui s'exerce sur tes pieds est plus grande que celle qui s'exerce sur ta tête.
C'est vrai pour toute attraction gravitationnelle et c'est ça qui crée les marées sur Terre : la Lune attire plus d'un coté de la Terre que de l'autre.

Dans un trou noir, cette différence devient à un certain point tellement importante qu'elle est suffisante pour t'étirer et te transformer en spaghetti...

et est-ce que un trou noir peut avoir une fin de vie?

Oui. Il s'évapore très, très lentement par des mécanismes quantiques mis en évidence par Stephen Hawking.

et si deux trou noir se rencontrent... ils fusionnent?

Oui. Ils ne disparaissent pas dans une explosion mais leur rencontre va libérer énormément d'énergie toutefois.

est il possible de mettre de petits objets en orbite autour d'un asteroide (qui a lui aussi une masse et une densité défini)

Oui. On l'a déjà fait d'ailleurs. Et en ce moment, il y a un objet qui est en orbite autour d'une comète : Rosetta.

[invited54f8534]

Ha je pensais simplement qu'il s'etait posé sur la comete comme quoi j'aurais du mieux me renseigner !

Si vous avez la réponse de "comment une étoile peut s'efondrer sur elle meme apres une explosion ... que se passe-t-il pour qu'il y ai un effondrement? " je suis prenneur aussi

En tout cas merci beaucoup.

[pm42]

Ha je pensais simplement qu'il s'etait posé sur la comete comme quoi j'aurais du mieux me renseigner !

On a posé un petit module, Philae mais la sonde est restée en orbite.

Si vous avez la réponse de "comment une étoile peut s'efondrer sur elle meme apres une explosion ... que se passe-t-il pour qu'il y ai un effondrement? "

La gravité fait que ton étoile a tendance à s'effrondrer sur elle-même. Mais au début, l'effrondement allume des réactions thermonucléaires qui font qu'elle émet de la lumière mais qui surtout génèrent une pression qui bloque l'effondrement.
Quand l'étoile a consommé tout son carburant, l'effondrement reprend.
Suivant sa masse, ca donne une naine brune, une étoile à neutron ou un trou noir.

[mach3]

Si vous avez la réponse de "comment une étoile peut s'efondrer sur elle meme apres une explosion ... que se passe-t-il pour qu'il y ai un effondrement? " je suis prenneur aussi

Lire à ce propos les posts très complets de Gilgamesh dans le fil suivant :

http://forums.futura-sciences.com/as...supernova.html

m@ch3

[invited54f8534]

j'y vais tout de suite ! Merci

[invited54f8534]

Apres une bonne lecture très intéressante j'ai compris l'essentiel !

ce qui m'amène a la question de pourquoi si la gravité augmente et que l’Etoile s'effondre sur elle-même il y a un sursaut gamma? si justement (à moins que j'ai mal compris il n'y a que très très peu d'énergie créant de la lumière ...?)

[Garion]

La gravité n'augmente pas, mais la force résultant de la fusion nucléaire qui repoussait ses éléments vers l'extérieur fini par s'arrêter quand les réactions ne sont plus possibles (combustible épuisé). Et suivant la masse de l'étoile il peut se passer plusieurs choses (grosso modo) :
- la masse est faible, ça donne une naine blanche.
- Si la masse est plus importante la gravité devient plus forte que la force de répulsion des atomes entre-eux, mais moins forte que celle des neutrons entre-eux, et ça donne une étoile à neutron.
- la masse est très importante et la gravité devient plus forte que la force de répulsion des neutrons entre eux et là, ça se concentre jusqu'aux limites de nos connaissances, et ça donne un trou noir.

Et en fait, les grosses étoiles s'effondrent par palier. La pression engendre d'abord la fusion de l'hydrogène puis quand l'hydrogène est épuisé, elle s'effondre un peu plus et déclenche de nouvelles réactions de fusion avec des atomes plus lourds, ainsi de suite jusqu'à ce qu'il n'y ai plus rien à fusionner ou que la pression du à la gravité devient insuffisante pour fusionner, et là, comme il n'y a plus rien à bruler, ça donne ce qui cité ci-dessus.

[invited54f8534]

d'accord je comprends mieux... mais pourquoi cela ne concerne que les étoiles (de s'effondrer sous son propre poids) et non les planetes? leur masse ? le fait qu'elles soit constituée de gaz (je supposeà ? et pourquoi cela ne concerne pas jupiter...? ou est-ce que je melange tout?