description d'un trou noir

[invite554578cf]

Salut à tous,

il est bien connu qu'un trou noir est censé être l'objet astrophysique (voire physique ?) le plus simple qui puisse être. Seuls trois paramètres permettent actuellement de décrire le trou noir concrètement :

son moment cinétique
sa masse
sa charge électrique

Or on ne connaît pas de trou noir de Schwarzschild réel, cad on ne connaît pas de trou noir de moment cinétique nul (aucune vitesse) : ils semblent tous en rotation.

On ne connaît pas non plus de TN dont la charge électrique ne soit pas neutre.

Seule la masse des TN observés varie réellement. Mais là encore, si on veut être taquin, on peut remarquer que le rapport masse/rayon est toujours -certes par définition- le même, ce rapport étant à la base du paramètre de compacité qui est de 1 dans le cas d'un TN.

Je trouve qu'il y a un joli décalage entre la description théorique à trois paramètres et la description réelle qui se suffit d'un unique paramètre (masse/rayon). Est-ce que je suis le seul à être "choqué" -je veux dire par là qu'il me semble que c'était comme si on prenait un mauvais outil pour décrire l'objet en question- ou est-ce qu'il vous semble que de nouveaux points de vue pourraient être adoptés dans le futur sur l'étude du TN(taux d'évaporation par Rayonnement Hawking ou que sais-je) ?

Merci
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[Gilgamesh]

Salut à tous,

il est bien connu qu'un trou noir est censé être l'objet astrophysique (voire physique ?) le plus simple qui puisse être. Seuls trois paramètres permettent actuellement de décrire le trou noir concrètement :

son moment cinétique
sa masse
sa charge électrique

Or on ne connaît pas de trou noir de Schwarzschild réel, cad on ne connaît pas de trou noir de moment cinétique nul (aucune vitesse) : ils semblent tous en rotation.

On ne connaît pas non plus de TN dont la charge électrique ne soit pas neutre.

Seule la masse des TN observés varie réellement. Mais là encore, si on veut être taquin, on peut remarquer que le rapport masse/rayon est toujours -certes par définition- le même, ce rapport étant à la base du paramètre de compacité qui est de 1 dans le cas d'un TN.

Je trouve qu'il y a un joli décalage entre la description théorique à trois paramètres et la description réelle qui se suffit d'un unique paramètre (masse/rayon). Est-ce que je suis le seul à être "choqué" -je veux dire par là qu'il me semble que c'était comme si on prenait un mauvais outil pour décrire l'objet en question- ou est-ce qu'il vous semble que de nouveaux points de vue pourraient être adoptés dans le futur sur l'étude du TN(taux d'évaporation par Rayonnement Hawking ou que sais-je) ?

Merci

Il est certes plausible que la plupart des trous noirs astrophysiques soient en rotation, mais elle n'est pas forcément maximale, ce qui représente un degré de liberté supplémentaire, en plus de la masse.

[invite51d17075]

bjr, des 3 paramètres que tu cites, seule la masse peut aujourd'hui être éventuellement estimée.(*)
quand au rayonnement Hawking , il ( en fait sa température liée à son entropie ) est sensée être déduite des 3 autres, et donc uniquement de la masse pour le TN théorique de Schwarzshild.
elle est infime et donc probablement encore moins "mesurable" que le moment cinétique et la charge électrique.

(*) ce que tu évoques est plutôt de l'ordre d'un manque de possibilité d'observation qu'un décalage.

ps: ce "qu'il se passe" physiquement à l'intérieur, est un autre sujet purement théorique.

[invite554578cf]

bjr, des 3 paramètres que tu cites, seule la masse peut aujourd'hui être éventuellement estimée.(*)
quand au rayonnement Hawking , il ( en fait sa température liée à son entropie ) est sensée être déduite des 3 autres, et donc uniquement de la masse pour le TN théorique de Schwarzshild.
elle est infime et donc probablement encore moins "mesurable" que le moment cinétique et la charge électrique.

(*) ce que tu évoques est plutôt de l'ordre d'un manque de possibilité d'observation qu'un décalage.

ps: ce "qu'il se passe" physiquement à l'intérieur, est un autre sujet purement théorique.

Salut Ansset, en fait je me doutais bien que l'évaporation était déductible de la masse, c'est juste le seul exemple qui m'est venu (en même temps si je découvrais un paramètre au TN j'aurais sûrement le prochain Nobel de physique, donc pas évident ) !

Merci pour vos avis.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gilgamesh]

bjr, des 3 paramètres que tu cites, seule la masse peut aujourd'hui être éventuellement estimée.

On peut dans certain cas différencier un trou noir de Schwarzschild (sans rotation) d'un trou noir de Kerr (en rotation) par la mesure de l’aplatissement de la raie K-alpha du fer à 6,6 keV.

Exemple ci dessous.

source : K-alpha-lines: Observation (ITP Black Holes Conference 2/26/02)

[invite51d17075]

merci pour l'information, j'ignorai ce mode de détection.
donne t elle des estimations assez fiables de calcul ?

[Gilgamesh]

merci pour l'information, j'ignorai ce mode de détection.
donne t elle des estimations assez fiables de calcul ?

C'est fiable mais c'est approximatif

Le profil de cette raie nous informe du lieu de sa formation. Plus l'aile "rouge" de cette raie se prolonge loin, plus l'émission a lieu près de l'horizon du trou noir, dans un champs gravitationnel de plus en plus fort qui fait perdre de leur énergie aux photons.

Or, il existe une limite à la stabilité dynamique du disque d'accrétion qui dépend de la vitesse de rotation du trou noir. Pour un trou noir statique, cette limite est de 1,5 R (avec R le rayon du trou noir). En deça, le gaz tombe comme une pierre vers l'horizon et son rayonnement cesse de nous parvenir.

Plus la vitesse de rotation est élevée, plus la dernière orbite stable peu se rapprocher de l'horizon, et plus le gaz va émettre dans un champs de gravité fort (et plus l'efficacité de la transformation de l'énergie de masse mc2. en rayonnement est efficace, passant de 5,7% pour un trou noir statique à 30% pour un trou noir en rotation maximale !).

Les observations de la raie X du fer montre que dans certains cas l'aile rouge s'étend jusqu'à 2 keV, impliquant que le disque se prolonge presque jusqu'à l'horizon et que par conséquent le trou noir est en rotation rapide (proche de son maximum).