trou noir encore

[particulePI]

bonjour

je vais imager ma question pour lui donner de la forme.

prenons un TN 1000 milliard de masse solaire et un autre de 50 milliards de masse solaire , ils sont très grand mais effet de marré assez faible et surtout la singularité et très éloigner de l'horizon.
on peut admettre que la fusion de c'est deux singularité ne peuvent être instantané.

1er question je tombe dans le TN 50 qui lui même tombe dans le TN 1000, l’horizon a fusionner complétement mais les singularité vont mettre encore plusieurs année avant de se percuter,
est ce que je suis toujours bloquer dans l’horizon du TN 50 ?

2 eme question la théorie dit que l'on ne peut sortir de l’horizon mais rien n’interdis qu'une fois franchie on ne peut chuter vers la singularité en orbitant autour de celle-ci d’où ma seconde question
je tombe dans le TN 50 ma chute et tourbillonnante autour de la singularité puis l'horizon du TN 50 commence a fusionner disons de moitié, il y a donc une moitié dans le TN 1000 et une autre a l’extérieur du TN 1000,
si je me trouve a se moment la dans l’horizon du TN 50 qui est plonger dans le TN 1000 est ce que je peut orbiter et donc sortir de l’horizon du TN 1000 ?

un dessin serai beaucoup plus claire merci pour ceux qui vont essayer de comprendre.
-----

[mach3]

Voir ici en attendant mieux :

https://forums.futura-sciences.com/q...ous-noirs.html

m@ch3

[Deedee81]

Salut,

Perso je serais bien incapable de dire quelle est la structure de la géométrie de l'espace-temps sous les horizons en train de fusionner. Déjà qu'il n'y a pas de solution analytique (seulement numérique). Impossible pour moi d'intuiter ce qui arriverait à un voyageur imprudent (par exemple, reste-il un certain temps bloqué dans la partie du TN50 ou peut-il, dès la fusion entamée, passer à l'autre, ou peut-être qu'il n'échappera jamais à la singularité du TN50 ???????

Je suis d'accord que des diagrammes (de type Penrose) seraient très utiles pour essayer d'imaginer ça. Je suppose que les résultats numériques ont dû être visualisé de diverses manières. faudrait trouver ça. J'en ai trouvé pour l'accrétion et l'évaporation sur iopscience. Mais pas pour la fusion, grmpfffff
(j'ai même vu des sites donnant des algos numériques pour calculer ces diagrammes, mais comme je n'ai pas de super calculateur je n'ai pas tenté)

[pm42]

Perso je serais bien incapable de dire quelle est la structure de la géométrie de l'espace-temps sous les horizons en train de fusionner.

J'en suis encore largement plus incapable que toi mais il faudrait que particulePI précise ses questions pour vérifier qu'il n'y a pas d'incompréhension. Je pense notamment à :

est ce que je suis toujours bloquer dans l’horizon du TN 50 ?

On n'est jamais "bloqué dans l'horizon", c'est juste ce que voit un observateur extérieur lointain en 1ère approximation.

mais rien n’interdis qu'une fois franchie on ne peut chuter vers la singularité en orbitant autour de celle-ci d’où ma seconde question

Il faudrait préciser "orbiter autour de la singularité" parce que cela n'a pas de sens et comme mach3 le fait régulièrement remarqué, la singularité n'est pas un lieu.

Et effectivement, les concepts de "franchir l'horizon à un instant t" alors que "à cet instant t les horizons ont fusionné mais pas les singularité" sont vraiment à manipuler avec des pincettes dans le cas des trous noirs et encore plus d'une fusion : cela fait vraiment des choses bizarres à l'espace-temps. Il faudrait définir les référentiels et comme déjà dit, se méfier de raccourcis qui prennent la singularité pour un point central dans l'espace du TN.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

On n'est jamais "bloqué dans l'horizon", c'est juste ce que voit un observateur extérieur lointain en 1ère approximation.

Ah non, ce n'est pas ça. Il s'est mal exprimé mais j'avais compris (pour une fois, d'habitude c'est l'inverse ) :

Tu franchis (pas vu de l'extérieur, mais, toi, le voyageur) l'horizon du T50. Avant d'avoir atteint la singularité les deux horizons commencent à fusionner. Peux-tu passer à la zone sous l'horizon du T1000 ou restes-tu confiné dans la partie T50 ? Peux-tu atteindre les singularités après leur fusion ? La question est-elle même bien formulée ?

La question est en fait bien difficile. Vraiment difficile !!!!

Comme tu dis faut de grosses pincettes

Un diagramme de Penrose serait l'idéal. On peut alors tracer les trajectoires de divers voyageur et voir ce qui arrive. Mais je n'en ai pas trouvé pour la fusion. Mais vu ceux que j'ai trouvé (pas analytiques mais donné par calcul numérique), ça doit exister.

[saint.112]

Perso je serais bien incapable de dire quelle est la structure de la géométrie de l'espace-temps sous les horizons en train de fusionner.

J'en suis encore largement plus incapable que toi mais il faudrait que particulePI précise ses questions pour vérifier qu'il n'y a pas d'incompréhension.

Ah non, c’est moi le plus incapable. Plus incapable que moi, tu meurs.
Cela dit, est-ce que ça a un sens de parler de la singularité comme d’un objet matériel ou d’une partie d’un objet. Comme pour les premiers instants du Big Bang, la singularité n’est-elle pas un problème mathématique : des équations sans solution avec les paramètres locaux ?
Nico

[Deedee81]

Cela dit, est-ce que ça a un sens de parler de la singularité comme d’un objet matériel ou d’une partie d’un objet. Comme pour les premiers instants du Big Bang, la singularité n’est-elle pas un problème mathématique : des équations sans solution avec les paramètres locaux ?
Nico

Je ne comprend pas bien ce que tu veux dire.

Oui, la singularité est juste un lieu (et une approximation classique). Mais au moins en relativité générale elle a un sens et est une "ligne" dans le diagramme de Penrose.
Et tout voyageur tombant dans un trou noir l'atteint (gasssp) en un temps propre fini.

Bon, personne n'a trouvé de diagramme de Penrose ?

[saint.112]

Corrigez-moi si je me trompe : d’après ce que j’ai compris ce qu’on appelle singularité est un état de la matière, du temps et/ou de l’espace, voire des lois physique qu’on ne sait pas décrire avec les théories existantes. On ne peut pas déterminer la durée exacte de l’ère de Planck pour le BB et on ne peut pas dire dans quel état est la matière au centre d’un TN.
Erre-je ? Me goure-je ?
Nico

[Deedee81]

Corrigez-moi si je me trompe : d’après ce que j’ai compris ce qu’on appelle singularité est un état de la matière, du temps et/ou de l’espace, voire des lois physique qu’on ne sait pas décrire avec les théories existantes. On ne peut pas déterminer la durée exacte de l’ère de Planck pour le BB et on ne peut pas dire dans quel état est la matière au centre d’un TN.
Erre-je ? Me goure-je ?
Nico

Oui et non.

En relativité générale classique, peu importe ma foi. La singularité est juste un "point" où il y a divergence. Et un point ben c'est juste un point. On peut se passer de la description de ce qui s'y passe. Ca n'invalide pas le reste du ou des modèles théoriques.

Par contre on sait bien que dès que densité, température augmentent trop, faut faire intervenir la mécanique quantique. Et donc là la gravité quantique.
C'est de là que vient l'ère de Planck (d'arguments heuristique (*) mais on le retrouve aussi avec les boucles et les cordes).
Mais comme on n'a pas encore de théorie de GQ ni validée ni même mature.... on ne sait pas trop ce qui s'y passe.

(*) Par exemple, si on calcule la réaction dû à la gravité dans une expérience de pensée faisant intervenir le principe d'indétermination, on découvre qu'il doit exister une incertitude minimale = une longueur/durée minimale = les grandeurs de Planck.
Ou si on calcule l'intensité des interactions on constate qu'il faut atteindre les grandeurs de Planck pour avoir des intensités comparables (et peut-être unification si cela a un sens ici).

[Pio2001]

Je suis d'accord que des diagrammes (de type Penrose) seraient très utiles pour essayer d'imaginer ça. Je suppose que les résultats numériques ont dû être visualisé de diverses manières. faudrait trouver ça. J'en ai trouvé pour l'accrétion et l'évaporation sur iopscience.

Hé mais c'est vrai ça ! Voilà des diagrammes qui peuvent répondre à des questions qu'on se pose depuis des mois.
Je vais remonter mon topic sur la lampe de poche.

[particulePI]

je pense que deedee a comprit mes questions mais comme il l'a dit je me suis mal exprimer donc un croquis pour aider.
question 1.jpgquestion 2.jpg

donc je reformule ma question avec l'aide du croquis

question 1 est ce que la croix violet peut sortir du cercle bleu

question 2 est ce que la croix jaune peut rejoindre la croix bleu

voila donc un petit problème que je ne parvint pas a ressoude

[Deedee81]

SAlut,

voila donc un petit problème que je ne parvint pas a ressoude

Nous non plus

[jacknicklaus]

donc je reformule ma question avec l'aide du croquis

ce problème est horriblement compliqué, mais je suis certain d'une chose, c'est une erreur de représenter les 2 horizons qui s'interpénètrent comme deux sphères qui conservent leur géométrie sphérique chacune.
Le (ou les) horizon(s) de l'objet global subit des déformations tout au long de la fusion, et il n'y a aucun sens à se demander si un objet est dans l'horizon de TN1 ou de TN2. Il est, ou n'est pas, dans l'horizon de (TN1+TN2).

[Deedee81]

ce problème est horriblement compliqué, mais je suis certain d'une chose, c'est une erreur de représenter les 2 horizons qui s'interpénètrent comme deux sphères qui conservent leur géométrie sphérique chacune.

Je me suis fait la réflexion. Mais même cette question est difficile. Non seulement ça n'a sûrement pas tout à fait cette forme là mais je ne suis pas sûr qu'on puisse le "dessiner" facilement car avec la symétrie sphérique, ça va, akuna matata, mais là justement on perd la géométrie sphérique. Et dans un espace-temps courbe localement de Mikwoski, y a de quoi devenir dingue.

Le (ou les) horizon(s) de l'objet global subit des déformations tout au long de la fusion, et il n'y a aucun sens à se demander si un objet est dans l'horizon de TN1 ou de TN2. Il est, ou n'est pas, dans l'horizon de (TN1+TN2).

En fait même ça je l'ignore. Dans le message 5 j'avais cité plusieurs "questions" dont "la question est-elle bien formulée ?" Ce n'est même pas sûr et tout aussi difficile d'y répondre. C'est vraiment la question "bouteille à encore" sans voir les résultats numériques.

[saint.112]

À mon avis particulePI fait l’erreur fréquente de prendre l’horizon pour un objet physique alors que c’est une limite où la gravité a une certaine valeur. Quant à la singularité c’est la limite où la science ne sait plus quoi dire.
À mesure que deux trous noirs fusionnent chacun ne se trimbale pas avec son horizon comme si c’était le mur de son jardin, avec l’intersection de deux horizons bien sphériques comme dans le croquis. Je suppose qu’il se forme un objet qui commence par ressembler à une cacahouète puis à une patatoïde et dont le champ de gravité résultant est sans doute à l’avenant et donc dont l’horizon doit être plutôt cabossé. Je suppose aussi qu’il doit y avoir des phénomènes de résonance avant que ça se stabilise en une belle sphère (mais un TN est-il en forme de sphère ?).
Nico

[bb98]

Bonjour
Excusez-moi de m'immiscer... Th. Damour avait fait des calculs (ou fait faire par ses thésards...)
calculs comprenant la période de relaxation. On en avait d'ailleurs déduit la forme prévisible du
"chirp" confirmé assez bien par LIRGO/VIRGO

Il faudrait retrouver les papier de Damour...genre :
https://arxiv.org/pdf/2004.05407.pdf

De surcroit, c'est pas trivial.. bonnes lectures

[particulePI]

À mon avis particulePI fait l’erreur fréquente de prendre l’horizon pour un objet physique alors que c’est une limite où la gravité a une certaine valeur

non rassure toi je sais très bien ce que représente l'horizon, moi je dirais plus que c'est une zone ou la vitesse de libération est supérieur a la vitesse de la lumière
il s'agit d'une barrière physique non pas de matière mais par les lois

À mesure que deux trous noirs fusionnent chacun ne se trimbale pas avec son horizon comme si c’était le mur de son jardin, avec l’intersection de deux horizons bien sphériques comme dans le croquis.

c'était juste un croquis fait rapidement sur paint je suis pas rentrer dans les détailles mais il me semble que sa parle bien mieux que mon 1er poste

marrant de voir qu'un problème qui tient en quelque mots soit si difficile a résoudre

la question 2 et plus terrible car quoique l'on choisis elle impose de franchir l'horizon donc de mettre a mal toute les théorie existante

[invite9a614895]

Bonjour,

la singularité est juste un lieu .

Un lieu est défini à partir d'un système de coordonnées. Quel système de coordonnées permet à l'observateur tombant "vers" celui-ci de le situer ?

Mais au moins en relativité générale elle a un sens et est une "ligne" dans le diagramme de Penrose.

C'est la singularité qui est une ligne?

Et tout voyageur tombant dans un trou noir l'atteint (gasssp) en un temps propre fini.

Le paradoxe de Zénon est montré comme n'en étant pas un dans une métrique plate, et aussi dans une métrique courbe bien définie. Mais ici, sous l'horizon, la métrique n'étant pas définie, comment le voyageur peut-il atteindre la singularité en un temps propre fini, son temps propre est alors intégré à la courbure, et celle-ci est de moins en moins définie à "l'approche" de la singularité...
Sûrement que les équations montrant le calcul de ces durées propres finies sont difficiles d'accès, mais acceptez-vous toutefois de les poster ici, on en fera ce que nos moyens nous permettrons...
Grand merci.

[Deedee81]

Salut,

Un lieu est défini à partir d'un système de coordonnées. Quel système de coordonnées permet à l'observateur tombant "vers" celui-ci de le situer ?

Ben y en a plein, Schwartzchild, Kruskal-Szekeres, Painlevé, Eddington-Finkelstein...

Mais la question est quand même bizarre parce qu'en général quand je me déplace et que je veux voir ma destination je ne me dit pas "bon, j'utilise Descartes ou l'Ours Polaire" Le voyageur se rendra compte de la singularité en l'atteignant (en un temps propre fini, donc il peut pas espérer y échapper). Enfin, il n'aurait probablement pas le temps de s'en rendre compte (il sera laminé par la "compression" et avant ça spaghettifié par les forces de marée).

C'est la singularité qui est une ligne?

Sur le diagramme. Mais cette ligne correspond à un point. C'est juste à cause de la manière dont sont créé ces diagrammes. Exemple avec le dessin dans wikipedia :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Diagra...se_Kruskal.png
La singularité c'est la ligne r=0.

Ce n'est pas un défaut de ces diagrammes. Ceux-ci sont bien pratique (ce sont des transformations conforme, qui préservent les angles) et suffit de savoir comment ils marchent.

Le paradoxe de Zénon est montré comme n'en étant pas un dans une métrique plate, et aussi dans une métrique courbe bien définie. Mais ici, sous l'horizon, la métrique n'étant pas définie, comment le voyageur peut-il atteindre la singularité en un temps propre fini, son temps propre est alors intégré à la courbure, et celle-ci est de moins en moins définie à "l'approche" de la singularité...

Excuse-moi, mais là ce que tu dis est assez incompréhensible. "Moins définie" ???? Et qu'est-ce que Zénon (un philosophe grec de l'antiquité) peut bien avoir affaire avec des travaux de physique modernes ???? Le pauvre, s'il voyait une équation différentielle, il ferait un infarctus Et "pas définie sous l'horizon" ???? Même Schwarzschild malgré son choix un peu malheureux de coordonnées est défini sous l'horizon (d'autres comme Kruskal-Szekeres ont la gentillesse d'être continu en passant l'horizon).

Sûrement que les équations montrant le calcul de ces durées propres finies sont difficiles d'accès, mais acceptez-vous toutefois de les poster ici, on en fera ce que nos moyens nous permettrons...

On le trouve dans tout bon bouquin de RG (tous ceux que j'ai en tout cas, en particulier le bon vieux Gravity). Bizarrement difficile à trouver sur le net (on trouve surtout de la vulgarisation ou... des cours ou des références de bouquins).
On l'a ici (sous une forme un peu particulière) : https://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3%A..._Lema%C3%AEtre

Les calculs sont un peu techniques mais pas si difficile (ça devient tout de suite plus tordu dès qu'on prend des géodésiques non radiales, des TN en rotation... etc...)

D'autres ici donneront peut-être des références plus directes.

[jacknicklaus]

Sûrement que les équations montrant le calcul de ces durées propres finies sont difficiles d'accès, mais acceptez-vous toutefois de les poster ici, on en fera ce que nos moyens nous permettrons...
Grand merci.

Tu peux voir ici, https://forums.futura-sciences.com/a...terieur-6.html
au message #169 j'ai détaillé les calculs.

[Deedee81]

Formidable. J'avais essayé de retrouver dans Futura, mais il y a tellement de messages sur les trous noir....

Merci,

[Garion]

Petite question en lien avec le sujet. Durant les premiers instants de l'univers, la densité était suffisante pour que tout l'univers entier "soit un trou noir".
Est-ce que la notion de trou noir n'est pas plutôt une notion relative ?
Un horizon ne pouvant se former que si l'environnement autour est moins dense ?
Je dis une connerie ?

[Pio2001]

Un horizon ne pouvant se former que si l'environnement autour est moins dense ?

Oui, tout-à-fait. J'ai même vu en faisant les recherches bibliographiques que mmanu_F nous a proposées dans la section Astrophysiciens (https://forums.futura-sciences.com/a...ml#post6604968) un exemple imaginaire où l'expansion de l'univers serait si violente qu'elle finirait par "arracher" l'horizon du trou noir et laisser une singularité nue, au sens où l'élan donné par l'expansion de l'espace compenserait l'attration vers le trou noir (genre "Big Rip").

[Deedee81]

Salut,

+1

Et dans les premières phases de l'univers, il ne peut y avoir formation de TN (dit primordiaux) que s'il y a des fluctuations de densité. Il semblerait (je connais mal) que ce soit assez facile et même un paramètre assez discriminant des différents modèles.

[ThM55]

Salut. Je crois que je vais me mettre à sérieusement à la relativité numérique. Cela me permettra peut-être de contribuer à cette discussion dans quelques années?