Pourquoi les trous noirs n'attirent pas la matière noire ?

[yy527]

Bonjour

Si quelqu'un sait ? ou pourquoi il n'y a pas de trou noir de matière noire ?

ps: je parle de physique, rien de graveleux dans la question...

a++
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[Quarkonium]

Salut,

Je ne vois pas de raison pour laquelle les trous noirs n'attireraient pas la matière noire, l'interaction gravitationnelle agissant sur toutes les particules.

De plus, toute information sur le contenu du trou noir étant inaccessible, je dirais qu'on ne verrait pas la différence entre un hypothétique trou noir contenant uniquement de la matière ordinaire, et un autre contenant uniquement de la matière noire. Pas de raison donc que l'un existe plutôt que l'autre, ni même qu'on puisse savoir si l'un existait et pas l'autre.

Dans la réalité, si la matière noire existe bien, elle est censée baigner l'espace interstellaire, donc un trou noir doit contenir à la fois de la matière ordinaire et de la matière noire.

[Deedee81]

Salut,

EDIT croisement avec quarkonium, avec un peu de redite, désolé

Tout d'abord, les TN n'attirent pas plus la matière que n'importe quel corps de même masse. Par exemple, si le Soleil avait la curieuse idée de se transformer en trou noir, ça ne changerait rien (enfin, si, la lumière disparaitrait , mais la Terre continuerait à tourner autour de la même manière). Ce ne sont pas des aspirateurs.

Ensuite, SI la matière noire est bien une forme de matière (exotique) il y a fort à parier qu'elle est avalée au même titre que la matière ordinaire. Mais la densité de matière noire étant très faible (elle ne se condense pas en corps massifs comme les étoiles, à cause de son manque d'interaction qui l'empêche de dissiper le moment angulaire entre autre) la quantité avalée doit être faible.

Enfin, les trous noirs n'ayant pas de cheveux (les propriétés d'un trou noir, vu de l'extérieur, sont entièrement déterminée par sa masse, sa rotation et sa charge électrique. C'est un théorème de la RG), il est impossible en les observant de dire de quoi ils sont constitués. En théorie on pourrait même avoir un trou noir formé uniquement d'ondes gravitationnelles (mais en pratique c'est impossible car elles sont toujours très faibles et très difficile à dévier donc forcément à concentrer).

Il n'est donc pas exclu que certains trous noirs contiennent une quantité notable de matière noire. Par exemple, les trous noirs super massifs, très ancien, se sont formés au début, à une époque où il y avait une plus grande densité de matière noire (l'expansion n'ayant pas encore très dilué l'univers). Ils pourraient bien avoir une fraction sensible de matière noire. Mais c'est impossible à vérifier.

[yy527]

Merci

A t-on déjà observé un trou noir qui se balade dans le "vide", loin de toute matière, en train d'absorber de la matière noire (en grossissant par exemple) ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Quarkonium]

On ne peut pas observer un trou noir directement, mais seulement via les effets qu'il a sur la matière environnante, donc un trou noir qui se balade dans le vide serait indétectable (à moins que l'action gravitationnelle du trou noir sur la matière noire ait un effet visible, mais je ne vois pas comment).

Dans tous les cas, on ne peut pas observer un trou noir solitaire directement, donc on ne peut pas l'observer grossir. Et dans le cas d'un trou noir en milieu interstellaire, comme l'a dit Deedee81, la matière noire devant être très diffuse, je ne pense pas que sa contribution à l'augmentation de la masse du trou noir soit de taille à rivaliser avec celle venant de la matière ordinaire (je ne sais même pas si on a jamais été capable de mesurer une variation de masse d'un trou noir, si quelqu'un a la réponse).

Une exception serait peut-être un couple de trous noirs fusionnant en émettant un flot intense d'ondes gravitationnelles, puisque l'expérience Ligo (et prochainement Virgo) a été capable de détecter un tel signal. Dans ce cas, un couple de trous noirs isolé qui fusionne serait potentiellement détectable (mais le scenario me semble hautement improbable, et pas spécialement utile pour l'étude de la matière noire).

[Deedee81]

Salut,

(je ne sais même pas si on a jamais été capable de mesurer une variation de masse d'un trou noir, si quelqu'un a la réponse).

Je n'ai jamais rien lu de tel en tout cas. Les estimations des masses des TN sont amha trop imprécises pour mesurer la variation. Même lorsqu'un TN supermassif fait un festin de roi (en avalant une étoile).

Une exception serait peut-être un couple de trous noirs fusionnant en émettant un flot intense d'ondes gravitationnelles, puisque l'expérience Ligo (et prochainement Virgo) a été capable de détecter un tel signal. Dans ce cas, un couple de trous noirs isolé qui fusionne serait potentiellement détectable

Ah oui, ce que tu dis est intéressant. Il n'est probablement pas exclu qu'on aie prochainement une détection d'une fusion d'une binaire trou noir - étoile à neutrons (par exemple). Dans ce cas on pourra certainement estimer par l'analyse du signal les masses avant et après et confirmer que le TN a pris de la bedaine. Avec beaucoup de chance, ce sera un pulsar d'une binaire connue. On en connait dans la voie lactée, il y a plus qu'à être patient et à croiser les doigts pour qu'ils fusionnent avant un million d'années

[yy527]

Merci pour vos réponses