Trou noir et matière noire

[Jeanveux]

Bonjour Futura !

Je me pose plusieurs questions sur les trous noirs :

Tout d'abord une fois qu'un trou noir c'est évaporer, que devient l'énergie négative issue du rayonnement Hawking qui à permis cette évaporation ?

Une chose que je n'avait pas remarqué auparavant , si rien ne peux s'échapper d'un trou noir même pas la lumière alors comment les ondes gravitationnelles du trou noir peut être communiqué au reste de l'univers ?


J'ai retrouver plusieurs actualité intéressante concernant des galaxies sans matière noire :

https://www.futura-sciences.com/scie...-resolu-64517/

Apparemment le mystère aurait été résolu ? Un erreur de distance apparemment ...

Pourtant :

https://www.ca-se-passe-la-haut.fr/2...s-matiere.html

Actuellement le problème est t'il résolue ?

Ce qui m'intéresse surtout c'est que dans le premier lien la galaxie n'a pas de trou noir centrale, est-ce normal pour une galaxie ? Comment l'explique t'on ?(Je viens de relire le deuxième lien je crois que j'ai ma réponse)

Enfin dans le deuxième lien ce qu'y m'intéresse ce sont les anomalies :

Les astronomes ont également pu remarquer que la galaxie ne possède pas de bulbe central plus dense comme c'est généralement le cas, et pas de trou noir supermassif. Aucun modèle ne permet aujourd'hui d'expliquer la formation de ce type de galaxie, qui semble n'être formée que d'un halo de rares étoiles et d'amas globulaires un peu plus denses et étonnamment brillants, une autre bizarrerie.

Au moment ou j'écris ce message pour retrouver les liens et les relire j'ai trouver ça c'est ultra-récent (novembre 2020) :
https://www.ca-se-passe-la-haut.fr/2...a-galaxie.html

Je vais le relire pour être sur d'avoir bien compris, ma question ici est de savoir si l'explication du lien peu expliqué les anomalies ci-dessus (en gras) une explication en plus (peut-être plus vulgarisé) serait pas de refus !
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[Jeanveux]

Hello vraiment personne ? Je commence à me sentir abandonner

[Mailou75]

Salut,

Tout d'abord une fois qu'un trou noir c'est évaporer, que devient l'énergie négative issue du rayonnement Hawking qui à permis cette évaporation ?

Par définition la "particule" reste dehors et "l'antiparticule" tombe dans le trou noir. Si tu inverses les rôles tu inverses les noms. La particule est de l'énergie rendue à l'extérieur. L'antiparticule tombe pour s'annihiler avec une particule située au centre, c'est ce qui fait "maigrir" le trou noir et à terme disparaitre. (Inutile d'imaginer qu'à la mort d'un trou noir il y a une fontaine blanche, voir ton autre fil).

Mais tout ça s'est du flan. L'effet Hawking est l'équivalent de l'effet Unruh. Un objet accéléré percevra de la chaleur là où un immobile verrait un vide froid. En RG l'accéléré à proximité d'une masse est un immobile. Note qu'il y a donc une question d'observateur, rien d'absolu.

Une chose que je n'avait pas remarqué auparavant , si rien ne peux s'échapper d'un trou noir même pas la lumière alors comment les ondes gravitationnelles du trou noir peut être communiqué au reste de l'univers ?

Déjà répondu sur ton autre fil. Rien ne sort d'un trou noir, pas même d'hypothétiques gravitons. Si c'est un trou noir éternel, la gravité vient du trou blanc, si c'est un trou noir issu d'effondrement stellaire alors la gravité provient de la masse avant qu'elle ne passe l'horizon. Et au fond, la gravité loin du centre ne dépend que de la masse d'un objet (ou système d'objets) peut importe son état : boule dure, nuage de gaz, trou noir... tout ça c'est kif kif, à grand distance l'attraction ne dépend que de la masse totale. En clair, un aveugle distant ne saurait dire si la matière a déjà passé l'horizon ou pas.

.....

Le reste concerne la matière noire, évite de mélanger les sujets. Celui-ci vient d'un problème de formule : On utilise Newton pour décrire les galaxies et ça ne marche pas. Surpris ? la formule fonctionne à nouveau si on suppose une masse supplémentaire indétectable. Youpi !

[Jeanveux]

Bonsoir merci pour la participation tout d'abord !
Donc c'est forcément une anti-particule qui tombe dans le trou noir ...
Pour le reste vous tapez à côté.

Mais merci quand même.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Jeanveux]

Après vérification je ne suis pas sûr que se que vous ayez dit soit juste (voir au paragraphe double négation)

https://www.pourlascience.fr/sd/phys...ative-4056.php

Avant d'aller plus loin, précisons que l'énergie négative n'est pas l'antimatière

[Mailou75]

Je ne crois pas avoir parlé d’énergie négative. Si la question est : l’anihilation de l’antiparticule tombant et de la particule «appartenant a la singularité» devrait produire de l’énergie, la réponse deja donnée est que cette explication vulgarisée c’est du flan.

[Jeanveux]

C'est moi qui est parler d'énergie négative dans ma première question et vous avez cité cette question...
Et je n'est jamais parlé d'annihilation.

[Mailou75]

J’ai pas retrouvé la conf d’Aurelien Barrau mais en voici les slides : https://www.college-de-france.fr/med...ien_Barrau.pdf pages 21 et 22 tu as l’effet Hawking en maths. Dans la conf il précise bien que l’histoire des paires sur l’horizon c’est «bidon» (sic)

[Mailou75]

C'est moi qui est parler d'énergie négative dans ma première question et vous avez cité cette question...
Et je n'est jamais parlé d'annihilation.

Ah... dans ce cas je ne comprends pas la question, dsl.

[Jeanveux]

L'énergie négative provoqué par l'effet Hawking peu détruire un trou noir voir le lien que je vous est donné, après la destruction du trou noir que deviens l'énergie négative ?

[pm42]

J’ai pas retrouvé la conf d’Aurelien Barrau mais en voici les slides : https://www.college-de-france.fr/med...ien_Barrau.pdf pages 21 et 22 tu as l’effet Hawking en maths. Dans la conf il précise bien que l’histoire des paires sur l’horizon c’est «bidon» (sic)

https://www.youtube.com/watch?v=xYIf4ESFARk à partir de 43 min. Il dit juste que c'est "un peu bidon" mais il commence par l'exposer complètement donc il faut nuancer.

Déjà répondu sur ton autre fil. Rien ne sort d'un trou noir, pas même d'hypothétiques gravitons. Si c'est un trou noir éternel, la gravité vient du trou blanc, si c'est un trou noir issu d'effondrement stellaire alors la gravité provient de la masse avant qu'elle ne passe l'horizon. Et au fond, la gravité loin du centre ne dépend que de la masse d'un objet (ou système d'objets) peut importe son état : boule dure, nuage de gaz, trou noir... tout ça c'est kif kif, à grand distance l'attraction ne dépend que de la masse totale. En clair, un aveugle distant ne saurait dire si la matière a déjà passé l'horizon ou pas.

Cela ne répond pas à la question. La réponse a déjà été donné ici dans pas mal de fils : si on prend le cas de la fusion de 2 trous noirs, la masse du système complet quand ils sont éloigné inclut l'énergie potentielle gravitationnelle.
Quand ils se rapprochent, cette énergie potentielle diminue et c'est elle qui est transformée en ondes gravitationnelles.

[Mailou75]

Il dit juste que c'est "un peu bidon" mais il commence par l'exposer complètement donc il faut nuancer.

Lol, il dit "un peu" pour être poli mais c'est "complètement" bidon. Tu vois un rapport entre l'effet Unruh et des paires de particules virtuelles (mais absolues) toi ?

Cela ne répond pas à la question.

Ben si

la masse du système complet quand ils sont éloigné inclut l'énergie potentielle gravitationnelle.

Effectivement un changement d'état du système change le total de la masse/énergie. Je rectifie : un aveugle peut être au courant d'un changement d'état mais pas lequel ! (rien ne lui dit si il est attiré par un nuage de gaz ou une boule dense de même masse, l’absence totale de changement -OG- lui indiquerait qu'il est en présence d'un trou noir, unique)

[pascelus]

Déjà répondu sur ton autre fil. Rien ne sort d'un trou noir, pas même d'hypothétiques gravitons. Si c'est un trou noir éternel, la gravité vient du trou blanc, si c'est un trou noir issu d'effondrement stellaire alors la gravité provient de la masse avant qu'elle ne passe l'horizon.

Bonjour,

Oui mais...
Voir mes remarques sur l'autre post . Dans le cas de l'actu récente d'un trou noir disparu, son champ gravitationnel n'aurait pas du disparaitre, et il n'y a plus rien là où il semblait inévitable qu'il soit. La masse avant qu'elle ne s'effondre en trou noir n'a pas pu "mémoriser" la plausible collision ultérieure.
Tu me diras que ce n'est surement pas un trou noir stellaire qui était attendu... Mais vu les inconnues concernant les trous blancs, leur instabilité, l'absence totale d'observation les concernant, il sera difficile d'aller plus loin sur le sujet si l'explication est là.

[Jeanveux]

Pas sûr d'avoir compris pm42 (si c'est à moi que tu parle ou à Mailou75 ?)

[Mailou75]

La masse avant qu'elle ne s'effondre en trou noir n'a pas pu "mémoriser" la plausible collision ultérieure.

Pas sur de bien comprendre ta question mais je tente... En RG il y a une "anticipation" de la position actuelle d'une masse (vers laquelle on serait attiré). Autrement dit on n'est pas attiré vers "ce qu'on voit" (qui a mis du temps à arriver) mais vers "ce qui est" (au présent), tu vois pas le merdier sinon, attiré par des images obsolètes...

Tu as donc le choix de penser que le déterminisme (prenant en compte vitesse et accélération de tout ce qui compose un système) permet à la gravité de pointer vers le bon endroit ou de penser que le champ gravitationnel est toujours un état "présent" de l'espace. Je peux te renvoyer vers ce super dessin de jacknicklaus (https://forums.futura-sciences.com/a...ml#post5871393) sur lequel il faudrait se pencher pour pouvoir répondre correctement à ta question (le reste du fil devrait aussi t’intéresser). Pas encore eu le temps perso, pourtant ça date... chronologiquement j'ai un tas de chats à fouetter avant ça !

Bon courage

[pascelus]

Pas sur de bien comprendre ta question mais je tente... En RG il y a une "anticipation" de la position actuelle d'une masse (vers laquelle on serait attiré).

Oui ok pour des mouvements inertiels il y a anticipation possible, mais pas pour un mouvement généré par une accélération non inertielle comme une collision?

Autrement dit on n'est pas attiré vers "ce qu'on voit" (qui a mis du temps à arriver) mais vers "ce qui est" (au présent), tu vois pas le merdier sinon, attiré par des images obsolètes...

Mais si! L'attraction aussi est obsolète. La gravitation se propage de proche en proche par OG à c, comme ce qu'on "voit". Et mieux vaut qu'on évite ces notions de "ce qui est" ou de "présent" sur lesquelles on va se mélanger les pinceaux.

Que le champ gravitationnel soit toujours un état "présent" de l'espace ne change en rien sur ses fluctuations au gré des mouvements des masses. Et quand de surcroit elles ne sont pas inertielles il faut bien qu'il y ait une communication de celles-ci vers le champ qu'elles engendrent si on suit la RG et le fait que la courbure leur soit imputée.

Je vais essayer de comprendre ce que dit Jacknicklaus.

[Pio2001]

L'énergie négative provoqué par l'effet Hawking peu détruire un trou noir voir le lien que je vous est donné, après la destruction du trou noir que deviens l'énergie négative ?

Energie et masse sont équivalentes et interchangeables, E = mc2.

On a d'un côté l'énergie négative (ou masse négative, c'est la même chose) du rayonnement de Hawking, et de l'autre la masse (ou énergie, c'est pareil) positive du trou noir.

Quand le rayonnement de Hawking tombe dans le trou noir, sa masse s'ajoute à celle du trou noir. Comme elle est négative, le total est plus petit que la masse du trou noir.

Et lorsque le total de l'énergie négative tombée dans le trou noir atteint finalement l'opposé de la masse du trou noir, le total des deux vaut zéro : le trou noir a disparu !

[Jeanveux]

Ok merci beaucoup ! Un avis sur le reste des questions de mon premier message (#1)

[Mailou75]

Salut,

Mais si! L'attraction aussi est obsolète. La gravitation se propage de proche en proche par OG à c, comme ce qu'on "voit".

J'ai essayé de réfléchir à ton sujet et j'me suis fabriqué un "toy" mais je n'arrive pas à le faire fonctionner pour expliquer que la gravité pointe forcément vers la position actuelle. C'est quelque chose qui me parait naturel mais que je n'arrive pas à démontrer. Et, comme déjà dit, je ne me suis pas encore penché sur le schéma de Jacknicklaus, j'le garde pour plus tard... Toutefois, la récente réponse de mach3 sur un autre fil (ce sont les positions retardées des masses, couplées aux mouvements qu'elles avaient alors et qui permettent d'extrapoler la position "actuelle" (c'est à dire dans une tranche d'espace posée comme "maintenant"), qui donnent le champ ici et maintenant) me fait penser que ma réponse n'était pas totalement à coté de la plaque. Reste que pour vulgariser ce phénomène ça doit pas être de la tarte.

Et pour la question du déplacement d'un trou noir, c'est pareil, ce qui parait évident n'est pas facile à démontrer. Si on prend l'image du drap (qui est fausse en beaucoup de points mais qui peut être utile ici) : la profondeur de l'enfoncement du drap et la limite entre intérieur (courbure positive) et extérieur (courbure négative) définie par un cercle définissent une seule et même valeur, la masse. Si on déplace la masse sur le drap, rien de la partie intérieure de sort, seule la limite de l'extérieur est modifiée. Dans le cas d'un trou noir, où il n'y a pas de courbure positive mais un trou, rien de sort du trou mais la limite du trou se déplace. Le champ extérieur se met à jour, une OG est une mise à jour du champ. Bref, je bataille déjà à comprendre ce qu'est un trou noir statique, donc tout ceci me dépasse un peu...

Bon courage

[Pio2001]

J'ai essayé de réfléchir à ton sujet et j'me suis fabriqué un "toy" mais je n'arrive pas à le faire fonctionner pour expliquer que la gravité pointe forcément vers la position actuelle.

Attention à ne pas permettre de communication à une vitesse supérieure à celle de la lumière.
Si je décide de déplacer une masse, personne dans la galaxie voisine, ne doit s'en apercevoir avant qu'un signal voyageant à la vitesse de la lumière n'ait pu faire le trajet.

[pascelus]

Bonjour,

...Dans le cas d'un trou noir, où il n'y a pas de courbure positive mais un trou, rien de sort du trou mais la limite du trou se déplace. Le champ extérieur se met à jour, une OG est une mise à jour du champ.

Mach3 et aussi Lansberg et Brainman ont donné des éléments de réponse sur l'autre fil voisin. Mais ce n'est pas évident du tout à saisir en "vulgarisé". Ton idée de l'horizon qui se déplace rejoint celle de Brainman avec le stockage de toute l'information contenue/absorbée par le TN sur l'horizon (firewall etc... Merci Hawking...). Mais c'est vraiment très obscur, on plonge là dans des phénomènes quantiques et je voulais en rester à la RG.
Sinon sur la remarque de Lansberg: "le trou noir EST une courbure de l'espace-temps" je reste perplexe. C'est un peu trop synthétique il me semble. Je ne vois pas une courbure etre caractérisée par sa masse, son spin et sa charge électrique par exemple... Pour moi c'est littéralement un trou dans l'espace-temps, étant entendu qu'on ne considère comme étant le TN que l'horizon et ce qui y est "dessous".
Je continue à creuser ce trou...

[pascelus]

Attention à ne pas permettre de communication à une vitesse supérieure à celle de la lumière.
Si je décide de déplacer une masse, personne dans la galaxie voisine, ne doit s'en apercevoir avant qu'un signal voyageant à la vitesse de la lumière n'ait pu faire le trajet.

C'est justement ça qui rend compliquée à comprendre la communication du trou déplacé vers la courbure qui l'environne... Il semble que l'ensemble soit un tout (et pas qu'un trou), mais où reste l'information masse globale puisque le reste de l'univers la percoit encore?

[Mailou75]

Salut,

Si je décide de déplacer une masse, personne dans la galaxie voisine, ne doit s'en apercevoir avant qu'un signal voyageant à la vitesse de la lumière n'ait pu faire le trajet.

Selon la réponse de mach3, il semblerait que le déterminisme (à partir d'une connaissance "totale") fait qu'on sait que "tu" déplaceras cette masse, et même quand. Donc "on" doit être capable de connaitre sa position à tout instant.

.....

Mais c'est vraiment très obscur, on plonge là dans des phénomènes quantiques et je voulais en rester à la RG.

Non du tout. Je disais juste qu'en déplaçant la limite (cercle) sur la toile, la déformation suivra.

Pour moi c'est littéralement un trou dans l'espace-temps, étant entendu qu'on ne considère comme étant le TN que l'horizon et ce qui y est "dessous".

Un "trou" dans la toile, mais cette toile n'est qu'une image de l'écoulement du temps local par rapport à celui d'un observateur éloigné. Au niveau de Rs, l'écoulement est nul est c'est la fin de cette "surface". Il y a aussi un trou dans un paraboloïde de Flamm pour une raison similaire, c'est la fin de l'espace tel que le conçoit l'observateur éloigné (au delà la coordonnée r devient du temps). Mais il n'y a aucun "trou" dans l'espace temps, juste un horizon, pas plus palpable que l'horizon sur Terre.

Bonne année

[pascelus]

Un "trou" dans la toile, mais cette toile n'est qu'une image de l'écoulement du temps local par rapport à celui d'un observateur éloigné.

Je préfère éviter cette image de drap ou de toile, cela induit en erreur..

Au niveau de Rs, l'écoulement est nul est c'est la fin de cette "surface". Il y a aussi un trou dans un paraboloïde de Flamm pour une raison similaire, c'est la fin de l'espace tel que le conçoit l'observateur éloigné (au delà la coordonnée r devient du temps). Mais il n'y a aucun "trou" dans l'espace temps, juste un horizon, pas plus palpable que l'horizon sur Terre.

Palpable n'est pas le mot certes, mais il a quand meme plus de "consistance" qu'un horizon sur l'océan selon les simulations de A Riazuelo.
Pour r qui devient t c'est quand meme très dépendant du systeme de coordonnées choisi, et pas de la réalité physique je pense...

Bonne année à toi et à tous!

[Pio2001]

Bonjour et bonne année !

Selon la réponse de mach3, il semblerait que le déterminisme (à partir d'une connaissance "totale") fait qu'on sait que "tu" déplaceras cette masse, et même quand. Donc "on" doit être capable de connaitre sa position à tout instant.

Non, car je suis en dehors du cône de lumière passé de mon correspondant. Il ne peut donc pas prévoir ce que je vais faire. Il y a une partie de mon cône de lumière passé qui lui est inaccessible.

D'ailleurs, le même argument rendrait possible n'importe quelle communication supra-luminique, sous prétexte qu'on pourrait prévoir tous les messages que nos correspondants décideraient de nous envoyer.

[Pio2001]

mais où reste l'information masse globale puisque le reste de l'univers la percoit encore?

Tu persistes à penser en termes de mécanique classique, avec une masse située en un lieu de coordonnées définies.

Or un trou noir n'est pas concevable dans un espace classique. On ne peut le concevoir que dans l'espace-temps de la relativité générale.

[pascelus]

Tu persistes à penser en termes de mécanique classique, avec une masse située en un lieu de coordonnées définies.

Ce n'est pas moi qui pense que les masses ont une localisation mais les poussières qui gravitent autour. Elles ne gravitent pas n'importe où... Tu veux dire que la courbure serait à un endroit et le centre de masse ailleurs? Bah ça devient très incohérent pour moi tout ça...

Or un trou noir n'est pas concevable dans un espace classique. On ne peut le concevoir que dans l'espace-temps de la relativité générale.

La RG n'a pas de coordonnées définies pour un objet? Je ne vois décidément pas ce que signifient "concevoir", "classique" et "relativité générale"...

A moins d'en revenir à la formation à l'infini futur d'un horizon de trou noir, hypothèse mise à l'écart FAPP ? ("on" en a observé ou pas des trous noirs?)

[Pio2001]

Ce n'est pas moi qui pense que les masses ont une localisation mais les poussières qui gravitent autour. Elles ne gravitent pas n'importe où...

La poussière ne fait que suivre une géodésique de l'espace-temps. Elle ne cherche pas à savoir où est localisée la masse qui l'attire, qui est un concept newtonien.
Or à proximité d'un trou noir, c'est un peu délicat.

Tu veux dire que la courbure serait à un endroit et le centre de masse ailleurs? Bah ça devient très incohérent pour moi tout ça...

J'évite la notion de "centre de masse", qui est trop bizarre quand on parle d'un trou noir, pour ne garder que celle de courbure.

La RG n'a pas de coordonnées définies pour un objet?

Disons que définir des coordonnées (x, y, z) pour la singularité d'un trou noir et pour son horizon pose certains problèmes.

Je ne vois décidément pas ce que signifient "concevoir", "classique" et "relativité générale"...

"Concevoir" : dire qu'un trou noir exerce une force d'attraction due à sa masse.

Le concept de force d'attraction est purement Newtonien. Il n'y a pas de force d'attraction en RG, mais des trajectoires géodésiques dans un espace-temps courbe.
Parler de force d'attraction pour un trou noir peut fonctionner dans certains cas de figure, mais cela conduit finalement au paradoxe sur lequel tu butes : la force ne pourrait pas "sortir" du trou noir, à l'intérieur duquel se trouve la masse.

A moins d'en revenir à la formation à l'infini futur d'un horizon de trou noir, hypothèse mise à l'écart FAPP ? ("on" en a observé ou pas des trous noirs?)

C'est un modèle qui fonctionne pour un trou noir statique : on peut faire comme si la masse était éternellement figée dans son effondrement.
Mais cela ne marche plus pour un trou noir dynamique (avec un moment cinétique, en cours d'accrétion etc). Pour savoir ce qui se passe dans ce cas, il faut revenir à la RG pure.

[Pio2001]

Mince !
Pascelus, on est en train de recommencer un dialogue hors sujet comme on avait fait il y a un moment. Il faudrait scinder la discussion.

Et on n'a pas répondu à la question de Jeanveux dans le message 18.

[Jeanveux]

Bonjour et bonne année !

C'est juste pour dire que ce n'est pas la peine de scindé la discussion ce dont vous parlé m'intéresse et c'est en parti là ou j'aurai aimé allé si on avait bien voulu porté attention à mon sujet mais c'est pas grave.
Par contre j'avoue que j'aimerai qu'on étudie le reste de mes questions (#18)!

Merci !