Densité trou noir et fusion nucléaire

[invite554578cf]

à Papy : le "affirme" était purement rhétorique (ta phrase était déclarative)

à Deedee : merci !
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[papy-alain]

à Papy : le "affirme" était purement rhétorique (ta phrase était déclarative)

Ben faut tout de même admettre que 1100 t/s, mesuré dans le disque d'accrétion d'un astre en effondrement, ça pose un problème, en relation avec la vitesse de rotation de tous les pulsars observés à ce jour.

[Deedee81]

Je n'affirme rien, je suppose (sinon, je ne poserais pas de questions). Mon raisonnement est que si on a un corps beaucoup plus petit qu'une étoile à neutrons, qui tourne à 1100 t/s, et qui gobe une étoile, ce ne peut être qu'un TN. Un astre en effondrement ne peut avoir cette taille minuscule, puisque l'horizon n'est pas encore formé. Donc, j'y vois une contradiction et je m'interroge.

Ben non, lorsqu'il s'effondre il ne passe pas instantanément de "étoile à neutrons" à TN. L'effondrement d'une étoile ce n'est pas un saut quantique
Avant l'apparition de l'horizon, il y a forcément un stade où la taille de l'étoile est Rs + epsilon. Et là tu as bel et bien un corps d'aussi petite taille qu'un trou noir sans que ce soit déjà un trou noir.
Et dès que l'horizon se forme, l'espace-temps reste tel qu'il est.

Je ne vois pas de contradiction.

[Deedee81]

A noter que la vitesse indiquée est très proche de la limite (Tn extrêmaux) mais également (à vitesse de rotation plus faible) pendant l'effondrement lorsqu'il était au stade "étoile à neutrons" (ou l'équivalent lors de l'effondrement du coeur d'une SN) : rotation proche de la limite maximale pour un TN (évidemment plus petite que 1100 T/s)

[papy-alain]

Si je te suis bien, tu dis que le cœur d'une étoile en train de s'effondrer peut être plus petit qu'une étoile à neutrons, sans que le TN ne soit formé ?

[Deedee81]

Si je te suis bien, tu dis que le cœur d'une étoile en train de s'effondrer peut être plus petit qu'une étoile à neutrons, sans que le TN ne soit formé ?

Ben forcément. Si R1 est le rayon au stade étoiles à neutrons et R2 le stade TN (le rayon de Schwartzchild), avec R1 > R2.
Et que ça s'effondre. Forcément, à un moment donné le coeur aura une taille R inférieure à R1 mais supérieure à R2.
C'est évident.... non ????

[pascelus]

Or, il a été mesuré, pour un TN stellaire, une vitesse de rotation de 1100 tours/s, beaucoup plus rapide que la plus rapide des étoiles à neutrons

Il y a des pulsars (étoiles à neutrons) à peu près aussi rapides, on les appelle "pulsars millisecondes" (1000 tours par seconde)...

[papy-alain]

Il y a des pulsars (étoiles à neutrons) à peu près aussi rapides, on les appelle "pulsars millisecondes" (1000 tours par seconde)...

Le record est de 716 T/s. J'ai toujours trouvé que cette appellation de "milliseconde" était quelque peu surfaite.

[Deedee81]

Le record est de 716 T/s. J'ai toujours trouvé que cette appellation de "milliseconde" était quelque peu surfaite.

Il faut le mettre au pluriel

Je viens d'aller voir et à vue de nez, le rapport de taille étoile à neutrons / trou noir est d'environ dix. Il faut multiplier la vitesse angulaire par dix. Les chiffres sont donc plausibles.

[pm42]

Il faut le mettre au pluriel

Oui, c'est une question d'ordre de grandeur : 3 millisecondes, c'est dans la gamme des millisecondes.

Je viens d'aller voir et à vue de nez, le rapport de taille étoile à neutrons / trou noir est d'environ dix. Il faut multiplier la vitesse angulaire par dix. Les chiffres sont donc plausibles.

Je me demande aussi ce qui arrive si on a une étoile de grande taille, bien au delà de la limite de Chandrasekhar et déjà en rotation relativement rapide. Son moment cinétique serait énorme et même à la taille d'une étoile à neutrons, elle devrait être en rotation très rapide. A part que justement, elle ne s'arrêtera pas là.

[invite6c093f92]

https://en.wikipedia.org/wiki/XTE_J1739-285

[papy-alain]

Il faut le mettre au pluriel

En effet.

Je viens d'aller voir et à vue de nez, le rapport de taille étoile à neutrons / trou noir est d'environ dix. Il faut multiplier la vitesse angulaire par dix. Les chiffres sont donc plausibles.

OK. Mais alors je me demande quel est l'état de la matière du cœur en effondrement. Parce qu'une taille 10 fois moindre, ça fait un volume 1000 fois plus petit, pour une matière qui est toujours là puisque le TN n'est pas encore formé. Il faut alors supposer qu'on n'a plus une étoile à neutrons, mais une étoile à quarks, pour permettre une densité 1000 fois plus élevée qu'une étoile à neutrons.

[pascelus]

"Sur le plan théorique, il ne semble pas possible qu'existent des pulsars dont la vitesse de rotation dépasse les 1.500 tours/seconde. En effet, malgré leur champ de gravitation extraordinairement intense, la force centrifuge induite par une telle vitesse mettrait en pièces l'étoile à neutrons. Une seconde limite existe. À partir de 1.000 tours/seconde, ce sont les ondes gravitationnelles de la relativité générale qui doivent ralentir fortement et rapidement le pulsar en transportant son énergie cinétique de rotation."

https://www.futura-sciences.com/scie...bservee-19385/

Les pulsars trop massifs et à rotation trop rapide doivent éjecter de la matière (et/ou rayonnements) et donc peut etre ne jamais finir en TN.

[Deedee81]

La question d'un corps trop gros et en rotation trop rapide pour s'effondrer est intéressante mais difficile. Pour un nuage de gaz, pas de lézard, il ne s'effondre pas, c'est tout. Pour une grosse étoile, je pense que cela ne peut pas arriver car c'est le coeur (qui est déjà assez petit) qui s'effondre. Mais ça reste à vérifier.

Les pulsars trop massifs et à rotation trop rapide doivent éjecter de la matière (et/ou rayonnements) et donc peut etre ne jamais finir en TN.

Je présume que par accrétion de matière, il va soit ralentir et crunch, soit éclater. A nouveau ça reste à vérifier.

OK. Mais alors je me demande quel est l'état de la matière du cœur en effondrement. Parce qu'une taille 10 fois moindre, ça fait un volume 1000 fois plus petit, pour une matière qui est toujours là puisque le TN n'est pas encore formé. Il faut alors supposer qu'on n'a plus une étoile à neutrons, mais une étoile à quarks, pour permettre une densité 1000 fois plus élevée qu'une étoile à neutrons.

Alors là franchement j'en sais trop rien. Je suppose un état de type soupe de quarks et gluons en effet, mais pas stable (à ce qu'on en sait pas assez de répulsion pour empêcher l'effondrement).
Notons qu'il n'est pas exclu d'avoir un corps plus dense qu'une étoile à neutrons et qui n'est pas un TN, on ne sait pas tout dans ce domaine, mais ça n'empêcherait pas la formation de trous noirs (avec suffisamment de masse, la densité moyenne lorsque R=Rs est atteint est plus faible, hors de tels états sont forcément plus dense et de là l'effondrement est inéluctable, les forces dépassant toute mesure et finissant toujours par surpasser la résistance d'un truc même hypothétique. En fait même un nuage de gaz deviendrait un trou noir s'il était suffisamment épais et étendu !!!). Au mieux, de tels états augmenterait légèrement la limite de masse des étoiles explosant en donnant un TN (limite qui n'est d'ailleurs pas connue avec une grande précision à ma connaissance, c'est difficile à vérifier par l'observation et les modèles tournant sur calculateur sont horriblement compliqués et gourmands en temps de calcul).

EDIT ça me rappelle les calculs pour un effondrement gravitationnel dans les bouquins : on prend en général la "boule de poussière". Si on ajoute une équation d'état, même simpliste (pas réaliste), BOUM insoluble à la main, faut un calculateur. La RG s'est parfois caca boudin quand on doit se taper les calculs.

[invite554578cf]

Oui, c'est une question d'ordre de grandeur : 3 millisecondes, c'est dans la gamme des millisecondes.


Je me demande aussi ce qui arrive si on a une étoile de grande taille, bien au delà de la limite de Chandrasekhar et déjà en rotation relativement rapide. Son moment cinétique serait énorme et même à la taille d'une étoile à neutrons, elle devrait être en rotation très rapide. A part que justement, elle ne s'arrêtera pas là.

(j'ai pas encore lu vraiment la dernière réponse de Deedee)

Heu, y aurait pas un petit lien avec les magnétars par le plus grand des hasards ?