Quand un trou noir a-t-il pu être atteint par les objets qui sont tombés dedans ?

[Amanuensis]

Sinon, le lien était pour le diagramme de Penrose aussi, et comme le système de coordonnées est dérivé de Kruskal:
(...)]
M'enfin...si j'ai capté.

Pas de quoi penser le contraire.

Le lien à ce diagramme de Penrose (trou noir avec évaporation) a déjà été donné plusieurs fois sur ce forum, dans les années passées (dont au moins une par mézigue).
-----

[invite6c250b59]

Quelle position, telle que formulée par Motl et exprimée par lui-même, par exemple dans son blog (et pas rapportée par quelqu'un qui l'interprète comme cela lui plaît)?

J'essai de ne pas lire son blog, néanmoins c'est difficile d'interpréter autrement

The (wrong) argument that nothing ever manages to get inside the black hole goes as follows
(...)Before the beer can manage to cross the horizon, the black hole must surely evaporate, so the beer can (or parts of the stars that is supposed to collapse into a black hole) can never get inside. Or can it?
As you should expect, this argument is wrong and the diagram above, the Penrose (causal) diagram, should answer all questions of the type "who can get somewhere".

Le lien à ce diagramme de Penrose (trou noir avec évaporation) a déjà été donné plusieurs fois sur ce forum, dans les années passées (dont au moins une par mézigue).

Ah bon? Donc le même type qui pense faux que rien ne franchit jamais l'horizon, c'est sur son diagramme que se base ton opinion du contraire?

Te sentirais-tu à l'aise soit d'expliquer dans tes mots pourquoi tu penses que c'est un diagramme approprié pour conclure le contraire, soit de fournir un lien vers un de tes anciens posts si tu as déjà répondu et que l'effort de recommencer t'épuiserait au point de menacer ta courtoisie?

Personnellement je ne vois toujours pas en quoi ce type de diagramme est approprié pour décrire un trou noir en évaporation. Il me semble bien évident que l'évaporation n'est pas la même si un objet tombe ou non dans le trou noir, puisque cela change sa date d'évaporation. Si tu penses avoir une réponse à cela, cela m'intéresse.

[invite75a796c1]

salut,

la fin de l'enregistrement de Ligo contiendrait aussi les ondes gravitationnelles du trou noir final en train de retrouver une forme sphérique ( les fameuses variations du moment quadrupôlaire ). Donc, un trou noir aurait été avalé par un autre.

Cette observation ne clot elle pas le débat sur le oui/non de l'engloutissement effectif des objets tombés "sur" un trou noir ? ( pas dans , puisqu'on n'en est pas sûrs ! )

Si c'est oui , ça poserait de nouvelles questions sur le non redshift gravitationnel des OG et sur la nature du temps "tel que mesuré".

[invite80c87b9b]

Bonjour,

Ayant l'impression que la discussion tourne en rond (7 pages quand même), laissez moi vous racontez une ancienne ancienne légende sumérienne :

Il y avait un groupe de chasseur-cueilleur australopithèque autour d'une caverne obscure se demandant ce qui pouvait bien s'y caché à l'intérieur. Un premier brave décide de s'y aventurer; seulement armé de son courage, il s'y engouffra. Le groupe resté à l'écart, observe avec attention notre valeureux guerrier s'avancer avec précaution; aussitôt passé l'obscurité le groupe n'entendit plus rien, Aethiopicus avait disparu ! Un deuxième (probablement son cousin), curieux du sort du premier, débuta sa progression vers le trou béant qui avait avalé ce dernier ci-nommé avant. Encore une fois le reste du groupe resta à l'écart pour observer. Le chef de la tribu savait pertinemment que s'il y avait de l'énergie à tirer de cette grotte, et bien nos téméraire Hominina pourrais s'en servir contre leur ennemi mortel Habilis. Notre second comparse Mr. Boisei subit le même sort, une fois passé l'obscurité plus rien ! Noir et silence total. Un troisième nommé Africanus, un quatrième, le grand Garhi, un cinquième, le minuscule Robustus, un sixième baptisé Anamensis (oui, il faut attendre quelque millions d'années avant l'invention du baptême) et ainsi de suite...

Ils ont même inventé le feu pour pouvoir lancer des torches dans cette grotte noir qui bouffait tout ce qu'on lui donnait ! Toujours et encore toujours le même résultat ! Zzzip ! disparu !

Après des années et des années de disparitions toutes aussi mystérieuse les unes que les autres et probablement la disparition du genre Paranthrope, un timide et gentil Antecessor pris la sage décision de s’assoir et de réfléchir. C'était probablement plus pour attendre sont lapin rôtissant sur le feu, mais bon, j'aime penser que c'est à ce moment qu'on c'est mis à réfléchir (et non à l'invention des toilettes) ! FIN !

La morale de cette histoire est qu'un trou noir est un ogre sans pitié ! (et sous-entendu aussi qu'il faut réfléchir avant de penser comme disait l'autre...)

Et que le mec qui va aller se faire broyer pour enfin nous dire elle est où cette frontière pour pouvoir prouver à des mecs sur un forum qu'une partie des 'théories' des physiciens sont exacte, et bien grand bien lui fasse Et moi je met 50 balles qu'il nous dira qu'il n'y en a pas (de son point de vue, on s'entend j'espère) et qu'il sent des picotements dans ses jambe qui sont probablement sur le point de se vaporiser.

Merci encore aux intervenants/participants pour vos effort ! Sans vous tout Furuta-Science serait bien vide ! et faut pas oublier, merci à tous les questionneux qui lance des pavés un peu partout !
Sans eux pas de vous, faut pas oublier....je crois que j'ai fini pour le délire, merci juste de m'avoir lu

Stef

[invitec998f71d]

Win the yes needs the no to win against the no! (Nobel Prize Raffarin)

[coussin]

N'a-t-on pas déjà observé une étoile tomber dans un trou noir ? Cette info par exemple : http://www.nasa.gov/mission_pages/ga...x20120502.html
Il me semble que l'on est ici dans les conditions de ce fil : un truc qui tombe dans un trou noir, un observateur extérieur (nous, sur Terre) et on "voit" quelque chose, non ?

[invite6c093f92]

On "voit" une étoile tomber sur une étoile en "cours" d'effondrement ( qu'on nomme TN), une question d'épistémologie..?

[coussin]

On "voit" une étoile tomber sur une étoile en "cours" d'effondrement ( qu'on nomme TN), une question d'épistémologie..?

Oui alors là, je mets mon hola
C'est bien beau ces figures de rhétorique de théoriciens (y a pas vraiment de trous noirs, seulement des étoiles en cours d'éffondrement) mais ça fait bien sourire les vrais astronomes qui mesurent vraiment tout ça, eux. Au lieu de seulement parler...
Ca me semble un peu ça le fond de ce fil, de la rhétorique de théoriciens. Redescendez un peu les gars...

[coussin]

Faudra leur dire, aux mecs de LIGO, que c'est pas vraiment des trous noirs qu'ils ont observé hein

[invite6c093f92]

Faudra leur dire, aux mecs de LIGO, que c'est pas vraiment des trous noirs qu'ils ont observé hein

En fait j'aimerais bien avoir leur avis.
La RG prédit l'effondrement jusqu'à un stade de TN, et il n'y a pas de raison d'en douter, enfin...sauf si l'on considère que la physique c'est la théorie corroborée par l'observation, et que permet de dire la RG pour nous...bah pas d'observation.
Maintenant, je ne suis pas théoricien, et je pense que l'on "sait" de quoi on parle, je me demande juste, en toute rigueur, si un TN peut être observable.
Pis comme suis taquin, je me dis qu'une fois la RG et la PhysQ seront "réunies", il est toujours possible de découvrir un truc qui fasse que, au pire, un TN sera une description restreinte à un domaine de validité, mais pas valide dans un cadre théorique plus "complet" et mesurable.
Bref, je n'ai rien lu ni compris (sûrement) qui fasse passer du statut de théorique à physique.

[mmanu_F]

En fait j'aimerais bien avoir leur avis.
La RG prédit l'effondrement jusqu'à un stade de TN, et il n'y a pas de raison d'en douter, enfin...sauf si l'on considère que la physique c'est la théorie corroborée par l'observation, et que permet de dire la RG pour nous...bah pas d'observation.

salut,

je suis sûr que si on trouve un moyen d'aller visiter le trou noir le plus proche, tu seras dans la liste des volontaires pour se jeter dedans, et tu feras partie des rares qui pourront se vanter (mais à qui ?) qu'ils ne sont pas morts idiots ... enfin si on y meurt ... et si ça ne rend pas idiot

[mmanu_F]

En fait j'aimerais bien avoir leur avis.
La RG prédit l'effondrement jusqu'à un stade de TN, et il n'y a pas de raison d'en douter, enfin...sauf si l'on considère que la physique c'est la théorie corroborée par l'observation, et que permet de dire la RG pour nous...bah pas d'observation.
Maintenant, je ne suis pas théoricien, et je pense que l'on "sait" de quoi on parle, je me demande juste, en toute rigueur, si un TN peut être observable.
Pis comme suis taquin, je me dis qu'une fois la RG et la PhysQ seront "réunies", il est toujours possible de découvrir un truc qui fasse que, au pire, un TN sera une description restreinte à un domaine de validité, mais pas valide dans un cadre théorique plus "complet" et mesurable.
Bref, je n'ai rien lu ni compris (sûrement) qui fasse passer du statut de théorique à physique.

d'ailleurs, tiens ! une idée ! la RG prédit qu'un observateur à l'infini ne verra jamais un objet passer l'horizon, elle prédit aussi que si l'objet est la Terre avec nous dessus on aura des problèmes (on va bien se marée) un peu plus tard qu'au moment où elle avait prédit qu'on passerait l'horizon. Elle prédit enfin, qu'un trou noir ressemble à un trou noir (et qu'on peut donc l'appeler trou noir sans prendre trop de précaution langagière) et qu'en particulier, il n'a pas de cheveux et il semble (je n'ai pas encore creusé) que LIGO nous donne déjà quelques informations sur le sujet...

[mmanu_F]

d'ailleurs, tiens ! une idée ! la RG prédit qu'un observateur à l'infini ne verra jamais un objet passer l'horizon, elle prédit aussi que si l'objet est la Terre avec nous dessus on aura des problèmes (on va bien se marée) un peu plus tard qu'au moment où elle avait prédit qu'on passerait l'horizon. Elle prédit enfin, qu'un trou noir ressemble à un trou noir (et qu'on peut donc l'appeler trou noir sans prendre trop de précaution langagière) et qu'en particulier, il n'a pas de cheveux et il semble (je n'ai pas encore creusé) que LIGO nous donne déjà quelques informations sur le sujet...

bon c'est vrai aussi que Hawking n'est pas un homme de préjugés et que son dernier article suggère des cheveux doux sur la tête au trou noir (j'éspère qu'espace-temps-particulaire saura me pardonner ma traduction). même si l'hypothèse (comme la plupart des dernières trouvailles du hawk) ne fait pas vraiment l'unanimité, elle a le mérite de faire réfléchir et on trouve déjà des suites intéressantes, avec des liens, par exemple, sur le paradigme membranaire qui est revenu dans ma vie récemment (essentiellement par suite de la discussion sur ce fil).

[invite6c093f92]

salut,

je suis sûr que si on trouve un moyen d'aller visiter le trou noir le plus proche, tu seras dans la liste des volontaires pour se jeter dedans, et tu feras partie des rares qui pourront se vanter (mais à qui ?) qu'ils ne sont pas morts idiots ... enfin si on y meurt ...

Bon, ben j'arrête là...après tout c'est vrai que cela peut paraître être que de la rhétorique, alors que j'espérais apprendre quels points il me manque, je sais qu'il m'en manque la majorité, je me disais qu'on pourrait me mettre sur une ou des "pistes de recherche" pour avoir une vision un peu plus correcte, ou alors j'ai ne les ai sûrement pas vu, bref.
Merci pour les liens, j'irai lire.

PS: Suis pas vexé...par contre tu aurais écrit: "et si ça ne rend pas(plus) idiot", là oui.

[mmanu_F]

Bon, ben j'arrête là...après tout c'est vrai que cela peut paraître être que de la rhétorique, alors que j'espérais apprendre quels points il me manque, je sais qu'il m'en manque la majorité, je me disais qu'on pourrait me mettre sur une ou des "pistes de recherche" pour avoir une vision un peu plus correcte, ou alors j'ai ne les ai sûrement pas vu, bref.
Merci pour les liens, j'irai lire.

PS: Suis pas vexé...par contre tu aurais écrit: "et si ça ne rend pas(plus) idiot", là oui.

t'as pas intérêt à être vexé, c'était une de mes nouvelle tentative d'humour, apparemment râtée, loin de mmoi l'idée de te traiter d'idiot.

et ne t'arrête pas là, j'ai à peine eu le temps de commencer à réfléchir à la question, j'ai les suites de mon intuition qui devrait t'intéresser...

[mmanu_F]

j'ai les suites de mon intuition qui devrait t'intéresser...

je poste demain (je ne te laisserai pas te venger en me privant une nouvelle fois de sommeil )

[mmanu_F]

mouais, c'est pas aussi simple que je l'espèrais naïvement. le principe de complémentarité fait bien sont boulot, la membrane réapparait toujours quand on la regarde ...

[invite6c093f92]

De quoi peut-être raccourcir tes nuits.
La dernière fois que j'avais lu un truc sur le paradigme de la membrane...j'ai trouvé cela "perturbant"...il y a des trucs qui ne rentrent pas dans le TN (je mets pas les bémols et reste flou...mais c'est fait exprès).

[invite6c093f92]

Donc le même type qui pense faux que rien ne franchit jamais l'horizon, c'est sur son diagramme que se base ton opinion du contraire?

Je reviens là-dessus, je dois être fatigué...mais le type ne pense pas que "rien ne franchit jamais l'horizon" est faux, mais bat en brèche un argument donné comme explication, qui devient donc faux. Donc il pense "vrai" que rien ne franchit l'horizon.

[invite80c87b9b]

Bonjour,

Pour être un peu plus sérieux, de ce que j'ai compris de l'horizon d'un trou noir et aussi un peu mâchouillé à ma façon (désolé), c'est similaire à l'horizon de la terre avec les 3 dimensions spatiales, de mon point de vue sur mon perron, tout semble rétrécir et disparaitre dans une fine ligne. Même si je me construis une tour qui se rend pratiquement à l'infini de l’univers connu...ou non, j'aurai toujours un endroit qui me sera inaccessible (ce qui n'implique pas que cette région 'n’existe' pas). La seule façon de 'voir' ce qui s'y passe c'est d'y balancer un truc au-delà de l'horizon avec lequel je peux communiquer ou de m'y rendre moi-même ou d'essayer de 'voir' s'il n'y a pas quelques cheveux qui dépassent. Ici s’arrête l'image !

Le problème (selon ma compréhension) avec les trous noirs est au niveau de la communication. Ils déforment l'espace-temps 3D+1cdt d'une façon tel que même l'ossature de mon oncle Arthur n'est pas si terrible que ça dans le fond !

Ici dans ce fil et dans la questions du primo-posteur, ce que j'ai compris, on y discute seulement la situation du temps, si on y inclus les forces gravitationnelles impliquer, tout le matériel qui s'y précipite, tout les champs générés par tout ce brouhaha...la zone inaccessible risque de rester longtemps inaccessible. Mais ça ne l'empêche pas 'd'exister' , d'être réelle et peut-être d'y voir quelques fumées qui s'en échapperaient...et d'où le choix des physiciens de nommé cette zone 'horizon' et non limite, freezebee ou toute autre terme...

et l'article sur les...la membrane était très intéressante, si j'ai bien compris, 'membrane' n'est qu'un image, c'est la fine fine fine couche de l'horizon pour un mec sur terre ou la limite critique de la 'torsion,courbure' de l'espace-temps en un point donné autour du monstre ? ou faut que je relise peut-être aussi (j'y retourne de suite)...

j'espère que ma digestion aidera quelqu'un dans sa compréhension...Disons j'ai lu une tonne avant même de pouvoir entrevoir une petite visualisation du 'continuum espace-temps'
mais peut-être je suis complètement dans le champs aussi...j'aurai surement droit à quelques commentaires servi avec cidre de pomme si c'est le cas...

Merci et bon courage à tous,


Stef

[pm42]

La seule façon de 'voir' ce qui s'y passe c'est d'y balancer un truc au-delà de l'horizon avec lequel je peux communiquer

Non, tu ne peux pas communiquer avec quelque chose qui a passé l'horizon.

ou de m'y rendre moi-même ou d'essayer de 'voir' s'il n'y a pas quelques cheveux qui dépassent. Ici s’arrête l'image !

Tu meurs peu de temps après ceci dit.

[invite75a796c1]

Le sujet n'est pas vraiment circulaire.

Il y a quelques temps, on pouvait comprendre en lisant le forum que tout était gelé, invisible et du fait d'un signal redshifté, que la durée de la chute tendait vers l'infini dans notre référentiel.

Ca pose la question de la mesure de la durée qui est basée uniquement sur le signal lumineux direct. Ce choix découle de sa vitesse mais est il valide dans tous les cas ? n'a-t-on pas trop vite écarté la possibilité d'obtenir indirectement des observations pertinentes ?

Un sujet dans un autre domaine pour illustrer une astuce pour mesurer plus : Voir l'invisible avec la strioscopie. On devrait pouvoir changer d' "instrument de mesure" dans les cas extrêmes, quand la règle jusque là standard est devenue inadéquate. C'est d'ailleurs souvent le cas mais pas dans les mesures dépendant du temps en relativité.

Donc, dans le cas extrême de la chute dans un trou noir, peut on considérer d'autres signaux directs ou indirects pour mesurer les durées et autres vitesses de pénétration ? On devrait, car si ces autres signaux existent, il faudra bien les corréler à la fois avec un temps présent et avec l'état "fusion/absorption terminée". Ce qui revient à ne plus dater la fin de l'évènement à l'infini et tout ce qui s'en suit. Où est le bug ?

[coussin]

Ca pose la question de la mesure de la durée qui est basée uniquement sur le signal lumineux direct. Ce choix découle de sa vitesse mais est il valide dans tous les cas ? n'a-t-on pas trop vite écarté la possibilité d'obtenir indirectement des observations pertinentes ?

Voir mes messages dans ce fil : les astronomes ont déjà "vu" une étoile se faire manger par un trou noir.

[invite75a796c1]

Voir mes messages dans ce fil : les astronomes ont déjà "vu" une étoile se faire manger par un trou noir.

Tout à fait.

Il y a peut être une signification profonde de la métrique qui résoud le problème car le redshift gravitationnel est bien une observation ( effet Mössbauer ). Je sais qu'éliminer les infinis est une source de cauchemars. Mais celui du décalage à l'horizon des événements arrangerait bien les interprétations mais aussi toutes les spéculations autour et à l'intérieur du TN. Sans décalage infini il resterait un signal voyageant à c. Sa non détectabilité avec les moyens actuels ne changerait rien à la physique du TN.

Je comprends que le décalage du temps qui s'en suit est dans la métrique et dans les équations de Schwartzschild, mais est ce que des métriques particulières ( et leurs systèmes de coordonnées ) ne deviennent pas caduques dans les cas extrêmes, en introduisant des fausses informations - trop de params qui ne s'ajustent plus aux extrêmes - ou en masquant d'autres - pas assez de params - ?

Ceci dit, d'autres physiques ( Susy, cordes ) ne se gênent pas pour faire des troncatures - UV ou IR - pour éliminer entre autres des infinis, sans vraiment se soucier de leurs significations physiques ou de l'hypothèse consistante qui expliquerait la validité du procédé.

[invite6c093f92]

Voir mes messages dans ce fil : les astronomes ont déjà "vu" une étoile se faire manger par un trou noir.

Pourquoi des guillemets? (je sais que c'est une simulation, mais est-ce la raison?).

Je comprends que le décalage du temps qui s'en suit est dans la métrique et dans les équations de Schwartzschild, mais est ce que des métriques particulières ( et leurs systèmes de coordonnées ) ne deviennent pas caduques dans les cas extrêmes

Dans les cas extrêmes...tu veux dire quoi? réels?

[coussin]

Pourquoi des guillemets? (je sais que c'est une simulation, mais est-ce la raison?).

Parce que ce n'est pas du rayonnement visible qui a été observé.

[mmanu_F]

Salut,

voilà le premier jet de ce que j'en comprends.


La conjecture de la complémentarité du (troublant) trou noir et les expériences ... de pensée

La relativité générale (RG) prédit qu'un observateur stationnaire à l'extérieur d'un trou noir (TN) ne voit rien passer l'horizon. Elle prédit aussi qu'un observateur en chute libre passe l'horizon après un temps fini. Ces deux visions ne sont pas forcément incompatibles et Sussking, Thorlacius et Uglum [1] ont postulé en 1993 que les deux étaient complémentaires au sens quantique. Par exemple, ils concluent ainsi leur article :

In many respects, the situation seems comparable to that of the early part of the century. The contradictions between the wave and particle theories of light seemed irreconcilable, but careful thought could not reveal any logical contradiction. Experiments of one kind or the other revealed either particle or wave behavior, but not both. We suspect that the present situation is similar. An experiment of one kind will detect a quantum membrane, while an experiment of another kind will not. However, no possibility exists for any observer to know the results of both. Information involving the results of these two kinds of experiments should be viewed as complementary in the sense of Bohr.

(J'ai donné une autre citation similaire de Susskind ici.)

Un point intéressant ici, c'est que la compréhension des TN se lie une fois encore à la quantique. Cette dernière avait déjà eu un rôle central à jouer 20 ans plus tôt pour comprendre leurs propriétés thermodynamiques. Ainsi, deux mois après que le principe de complémentarité soit posé, Susskind et Thorlacius [2] construisent une expérience de pensée (en terme de clonage quantique) qui montre la complémentarité des TN à l'oeuvre. Elle semble nécessaire pour éviter de violer les règles du jeu quantique (qui interdit tout clonage). L'argument sera raffiné en 2007 par Hayden et Preskill [3]. La complémentarité des TN semble ainsi une conjecture à prendre au sérieux, bien que son articulation mathématique précise, dans le cadre d'une théorie de la gravité quantique (GQ), manque à l'appel. L'affaire a rebondit en 2012, lorsque Almheiri, Marolf, Polchinski et Sully [4] montent une nouvelle expérience de pensée (en terme plus subtile d'intrication quantique) qui met le principe de complémentarité en difficulté. Cet article a servi de catalyseur et une formulation mathématique précise de la complémentarité des TN semble se dessiner (via la correspondence AdS/CFT) mais ne fait pas encore consensus. (Pour l'anecdote, le dernier opus de Papadodimas et Raju, que j'attendais depuis 1 an est sorti hier [5]). Toute cette digression est un peu hors sujet, ce qui explique que je sois resté très superficiel sur la question. Cependant, la conjecture de la complémentarité des TN est centrale, à mes yeux, pour réconcillier les points de vue des deux observateurs et je voulais donner quelques élements de son statut expérimental (en terme d'expériences de pensées ). Pour ceux qui veulent quelques détails suplémentaires et les diagrammes de Penrose correpondants, vous pouvez toujours aller jeter un oeil sur l'excellent cours de Harlow [6] (qui n'est pas qu'un spéctateur du débat, ses travaux sont résumés page 101), autour des pages 61 et 94. La construction de Papadodimas et Raju est aussi résumée page 106, suivie d'autres tentatives.


Anne, ma soeur Anne, que vois-tu as l'horizon ?

Bon. Revenons à nos moutons, stationnés autour du TN et à ce qu'ils voient. De leur point de vue, la matière qui tombe dans le TN "se dépose" sur l'horizon. Bien entendu cette description est difficile à réconcillier avec ce que l'on sait de l'horizon, le fait que ce soit une surface de genre lumière (1) et surtout le fait que sa définition soit globale (sa localisation dépend de toute son histoire, même celle qui ne s'est pas encore produite). On retrouve cependant cette idée sous différentes formes, le paradigme de la membrane de Thorne, Price et Macdonald, le "stretched" horizon de Susskind et
son incarnation récente, le mur de feu [4]. Cette image permet, en passant, de comprendre facilement l'apparition de la quantique dans l'arène. La matière en chute libre se rapproche exponentiellement de l'horizon, classiquement, rien ne l'empêche de s'en rapprocher arbitrairement, mais pour se faire, il lui faudra flirter avec la longueur de Planck où les effets quantiques sont grandement attendus ! Cet effet loupe, ramenant les mystère de l'infiniment petit à l'échelle d'un TN est très bien raconté par Harlow [6] dans son intro :

Black holes are fascinating objects in quantum gravity. Starting from fairly mundane initial conditions (such as a collapsing star), nature is able to produce a geometry that amplifies short-distance fluctuations to macroscopic sizes. This “stretching” of space-time circumvents the usual Wilsonian decoupling of high- and low-energy physics, making deep questions of Planck-scale dynamics possibly relevant for low-energy (thought) experiments. (This amplification is also present in an expanding universe, and it seems likely that a complete understanding of black hole physics will lead to valuable lessons for quantum cosmology.)

Le temps au bout duquel ces évenements extrêmes semblent pointer leur nez (de l'ordre de M log M), est bien évidemment le temps au bout duquel la radiation (quantique) de Hawking commence à avoir des conséquences intéressantes en terme d'information perdue (voir la discussion sur Hayden et Preskill dans le Harlow [6 page 62]).


LIGO et le "ringdown" du chauve

Nous arrivons enfin à nos expériences réelles. Enfin ... presque. Il nous faut encore revenir sur une autre prédiction de la RG, la définition d'un TN : un TN est un objet qui est simple comme un TN ! Dit autrement, un TN n'a pas de cheveux, ou plus précisément, il en a 3 : sa masse, son spin et sa charge. On peut alors se poser la question. Si la vision de l'observateur extérieur est réelle, que la matière ne rentre pas vraiment dans le TN et comme on l'a vu, ça va lui prendre un certain temps avant de descendre jusqu'à l'échelle de Planck, il se peut que l'on puisse voir encore les petits cheveux sur l'horizon, des traces de la matière stellaire qui s'y effondre encore, des écarts à la chauvitude (chauvinisme c'était déjà pris).

Il est temps à présent de se souvenir de LIGO.



(Le signal de l'image est une simulation. Il est plus "propre" et permet de bien visualiser les différentes phases et leurs caractéristiques. Le signal réel est visible ici.) Il y avait deux TN qui spiralaient, envoyant des ondes gravitationnelles de fréquence et d'amplitude de plus en plus élevées (jusqu'à l'instant "0" sur la figure). Et puis paf, ils fusionnent et l'amplitude chute rapidement (exponentiellement) avec une fréquence plus grande. Cette phase s'appelle le "ringdown" (2), elle correspond au moment où le TN final n'a pas encore sa forme définitive, il oscille et dissipe de l'énergie sous forme d'OnG et une description en terme de modes quasi-normaux permet de relier la fréquence et la décroissance exponentielle aux 3 cheveux du TN ! Et LIGO et ses suiveurs semblent avoir les muscles requis pour nous en dire plus sur la question ! J'ai fait un peu de biblio et on peut jeter un oeil par exemple sur la page 4 (§ ii) de Berti, Cardoso et Starinets [7] qui est une bonne grosse revue sur le sujet (3). On pourra, si l'on veut en savoir encore plus, plonger dans les détails de l'article et dans leurs références [10] et [461].


Bon. J'arrête là pour ce soir, je garde pour mmoi et pour l'instant les ramifications expérimentales et théoriques qui pointent derrière toute cette reflexion...

Un peu de lecture

[1] http://xxx.lanl.gov/abs/hep-th/9306069
[2] http://xxx.lanl.gov/abs/hep-th/9308100
[3] http://xxx.lanl.gov/abs/0708.4025
[4] http://xxx.lanl.gov/abs/1207.3123
[5] http://arxiv.org/pdf/1603.02812v1.pdf
[6] http://arxiv.org/abs/1409.1231
[7] http://arxiv.org/pdf/0905.2975.pdf
[10] http://arxiv.org/pdf/gr-qc/0512160v2.pdf
[461] http://arxiv.org/pdf/gr-qc/0309007v1.pdf


Trois notes de bas de post

(1) Lorsqu'on utilise les coordonnées de Schwarzschild, cette affirmation est loin d'être évidente, l'horizon y est statique et de genre espace. Cependant, avec ce choix de coordonnées, l'horizon apparait aussi comme étant singulier. On peut montrer qu'il s'agit là d'un artefact dû à un choix inapproprié de coordonnées. Il semble alors que pour les systèmes de coordonnées où ce défaut est corrigé (comme Kruskal-Szekeres dont certtain ont déjà parlé sur le fil), l'horizon est bien de genre lumière (cela apparait d'ailleurs clairement sur les diagramme de Penrose) : on peut l'imaginer comme une surface qui engloutit à la vitesse de la lumière l'espace environnant. L'image d'un monde à 2D à la surface d'une marre avec un tourbillon au milieu peut aider aussi, l'espace "coule" littéralement dans le tourbillon et au niveau de l'horizon la vitesse d'écoulement est égale à la vitesse du son : plus moyen d'appeler au secours (en imaginant le mur du son comme une limite infranchissable). Cette image peut paraitre incompatible avec l'idée de l'évaporation des TN qui conduit à une réduction progressive du rayon. Mais il faut se souvenir que dans l'espace-temps courbé de la RG, il y a plusieurs définitions possibles pour le rayon et comme certain l'ont déjà suggéré sur le fil, un diagramme de Penrose (avec son rayon de l'horizon qui grandit avec le temps) est en réalité une description 4D, avec une sphère (2D) accrochée à chaque point. Le rayon de la sphère (son périmètre divisé par 6.28...) n'est pas le même que celui qui apparait sur le diagramme et cette sphère est effectivement de plus en plus petite avec le temps.

(2) Si quelqu'un trouve une traduction convenable, mmoi j'ai rien de joli. J'ai juste pensé à nommer cette partie : "Ah ! Je vais rentrer dans un trou noir, ça risque de couper chér..."

(3) Il y a un joli historique concis sur les modes quasi-normaux à la page 7.

[invite75a796c1]

Bonjour,

Est ce que la fin du ringdown implique consensuellement une fusion terminée ( donc en un temps extrêmement court tel que perçu par les Ligo ) ? ou bien peut on dire de manière crédible que cela ne contredit en rien une fin totale de processus dans un futur quasi infini ?

Doit on considérer la fusion de 2 TN comme un cas particulier ou bien serait ce pareil si Ligo pouvait percevoir les effets de la chute d'un astéroïde dans un TN ?


Merci pour ces explications et cette ébauche de synthèse disséminée dans vos interventions dans les fils similaires

[mmanu_F]

Doit on considérer la fusion de 2 TN comme un cas particulier ou bien serait ce pareil si Ligo pouvait percevoir les effets de la chute d'un astéroïde dans un TN ?

Salut,

un astéroide c'est petit, et ça ne sera pas plus facile à en détecter un qui tombe dans un TN, qu'un astéroide qui tombe sur la face arrière du Soleil. donc en théorie c'est possible, en partique, c'est pas gagner.
Regarde la figure 1 page 6 du Berti et al. (ref [7] dans le post #117), il montre 4 exemples possible de ringdown, en haut à gauche 2 TN de même masse, initialement en orbite quasi-circulaire. En haut à droite, les deux mêmes TN mais pour une collision frontale. En bas à droite le cas de deux étoiles à neutrons qui spiralent et fusionnent. Le cas en bas à gauche est celui qui nous intéresse : une "particule" de masse petite par rapport au TN. Leur reférence [43] donne une estimation de l'énergie émise, pour un astéroïde de masse m et un TN de masse M : 0.0104m.(m/M). tu peux t'amuser avec les chiffres pour voir la masse mini de l'astéroïde pour voir quelque chose (genre pour un TN un peu plus gros que le Soleil et à peu près à la même distance, etc). pour mmoi, le cas le plus intéressant est celui des deux étoiles à neutrons, dans ce cas, on est sûr que la matière était là avant la fusion et le ringdown devrait nous donner les informations pertinentes sur la vitesse à laquelle le TN effacent tous ces détails...

[invite75a796c1]

Salut,

Je voulais dire "peut on extrapoler d'éventuelles conclusions sur la fusion de 2 TN au cas de la chute d'une masse arbitrairement faible ?". En gros , répondre à la question du fil ... Après tout , cette physique du dernier pas pourrait avoir pour limite la chute d'un TN sur un autre, et dépendre des échelles d'énergie et/ou de densité des 2 objets.