Relation entre accélération et angle d’approche d’un trou noir / disque d’accrétion

[Emmanuel Laude]

Bonjour,

Etant donné que la masse déforme l’espace-temps de façon égale dans toutes les directions, qu’est ce qui détermine le plan du disque d’accrétion d’un trou noir ? Je suppose que c’est lié à son angle de rotation. Dans ce cas qu’est-ce qui détermine la création de cet angle ? J’imagine que c’est lié à la direction de laquelle est venue la matière qui l’a fait s’effondrer ?

Quelle est l’incidence sur l'accélération de notre angle d’approche par rapport à ce disque ? Je veux dire, on nous le représente souvent comme une sorte d’entonnoir. Que se passe-t-il si on se rapproche depuis l’angle opposé de l’ouverture (depuis sa pointe)? Où encore, quelle différence si on arrive de coté (dans le plan du disque) ou si on arrive de face (perpendiculaire au disque) ?

Cordialement,

Emmanuel Laude
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[Emmanuel Laude]

Si peut-il qu’un trou noir n’ait pas de rotation propre mais que ce soit uniquement la direction, la vitesse et la masse de la matière qui l’approche qui détermine le disque d’accrétion qu’elle créé lors de sa désagrégation ?

[pm42]

Etant donné que la masse déforme l’espace-temps de façon égale dans toutes les directions, qu’est ce qui détermine le plan du disque d’accrétion d’un trou noir ?

La même chose que pour toute accrétion : le jeu des forces fait qu'on se retrouve avec quelque chose de plus ou moins plan.

Je suppose que c’est lié à son angle de rotation.

Je dirais pas forcément.

Quelle est l’incidence sur l'accélération de notre angle d’approche par rapport à ce disque ?

Quasi nulle.

Je veux dire, on nous le représente souvent comme une sorte d’entonnoir. Que se passe-t-il si on se rapproche depuis l’angle opposé de l’ouverture (depuis sa pointe)?

Si tu veux le représenter comme un entonnoir, c'est en 3d ce qui n'est pas visualisable. Il absorbe de la matière de tous les cotés et avec la même intensité d'attraction.

Après, on peut nuancer quand il est en rotation rapide et qu'on est très proche parce qu'il entraine l'espace-temps mais en 1ère approximation, ça colle bien.

P.S : à valider par les experts qui vont arriver.

[Emmanuel Laude]

On attend les experts alors lol

Merci beaucoup de cette réponse déjà.
Elle semble coller avec l’hypothèse que j'ai formulé en réponse, je ne sais pas si tu l'a vu.

Dernière vision qui, si elle est bien exacte, me pose une nouvelle question :
Si une masse est déjà en train de tomber, formant un premier disque d'accrétion, y aura-t-il interférence entre ce disque et celui formé par une deuxième masse en chute?

[A voir en vidéo sur Futura]

[pm42]

Si une masse est déjà en train de tomber, formant un premier disque d'accrétion, y aura-t-il interférence entre ce disque et celui formé par une deuxième masse en chute?

Une masse ne forme pas un disque d'accrétion. Celui ci est compris d'un grand nombre de petites masses toutes en orbite.

[mach3]

En fait les trous noirs astrophysiques ont tous une rotation non nulle, vu que ce sont des astres effondrés qui étaient eux-même en rotation (un astre sans rotation est extrêmement improbable) et la géométrie de l'espace-temps est alors à symétrie axiale (Kerr), avec une influence gravitationnelle différente sur les corps selon leur mouvement pour une même distance (notamment selon si ils tournent dans le même sens que le trou noir ou dans le sens inverse, voir à ce sujet l'effet Lense-Thirring), ce qui il me semble (à vérifier) favorise la formation d'un disque orthogonal à l'axe de rotation.

La matière qui tombe sur le trou noir peut contribuer à modifier sa rotation, mais en moyenne cette contribution doit globalement s'annuler (il n'y a qu'en cas d'ingestion d'une étoile de moment cinétique significatif par rapport à celui du trou noir que ça peut bouger beaucoup), le moment cinétique restant grosso-modo constant.

Quelle est l’incidence sur l'accélération de notre angle d’approche par rapport à ce disque ? Je veux dire, on nous le représente souvent comme une sorte d’entonnoir. Que se passe-t-il si on se rapproche depuis l’angle opposé de l’ouverture (depuis sa pointe)?

Ha! les images trompeuse de la vulgarisation... non, ça n'a pas du tout la forme d'un entonnoir. En plus de la symétrie axiale, il y a une symétrie par rapport au plan contenant le trou noir. Qu'on arrive par au-dessus ou par en dessous, c'est kif-kif (sauf qu'on le voit tourner en sens inverse).

Où encore, quelle différence si on arrive de coté (dans le plan du disque) ou si on arrive de face (perpendiculaire au disque) ?

voir l'effet lense-thirring plus haut, et aussi prendre en considération qu'un disque d'accrétion c'est plutôt dense, il y aura beaucoup de frottements qui perturberont la trajectoire.

m@ch3

[Emmanuel Laude]

Une masse ne forme pas un disque d'accrétion. Celui ci est compris d'un grand nombre de petites masses toutes en orbite.

Ça j'avais
C'est ce que j'évoquais dans mon deuxième message en parlant de "désagrégation de cette masse en disque d'accrétion"

[pm42]

C'est ce que j'évoquais dans mon deuxième message en parlant de "désagrégation de cette masse en disque d'accrétion"

Ce qu'il faudrait que tu regardes, c'est le mécanisme qui fait que les systèmes s'aplatissent en disque. Je n'ai pas de référence et j'ai oublié les détails.
Je pense qu'on pourrait imaginer 2 disques d'accrétions qui ne seraient pas sur le même plan mais je pense qu'il faudrait qu'ils ne soient pas non plus aux mêmes distances. Sinon les collisions vont faire leur effet.

Même en étant séparés, je me demande si les interactions gravitationnelles ne vont pas les ramener progressivement vers un même plan.

[Emmanuel Laude]

En plus de la symétrie axiale, il y a une symétrie par rapport au plan contenant le trou noir.
m@ch3

Peux-tu en dire d'avantage sur le "plan contenant le trou noir"? Est-ce bien celui perpendiculaire à son axe de rotation? Sans rapport donc avec tel ou tel disque d'accrétion sauf dans les cas extrêmes que tu évoques ou une influence est possible?
Je comprends pour la symétrie axiale je crois (centre de la rotation) mais je ne suis pas sur de comprendre de quoi il s'agit quand tu évoque une symétrie liée au "plan contenant le trou noir".

[pm42]

Peux-tu en dire d'avantage sur le "plan contenant le trou noir"? Est-ce bien celui perpendiculaire à son axe de rotation?

Oui, c'est ce qu'il veut dire : d'où son "sauf qu'on le voit tourner en sens inverse".

je ne suis pas sur de comprendre de quoi il s'agit quand tu évoque une symétrie liée au "plan contenant le trou noir".

Mach3 est très compétent mais là, il n'a pas employé la meilleure expression possible tout simplement

[Emmanuel Laude]

Ce qu'il faudrait que tu regardes, c'est le mécanisme qui fait que les systèmes s'aplatissent en disque. Je n'ai pas de référence et j'ai oublié les détails.
Je pense qu'on pourrait imaginer 2 disques d'accrétions qui ne seraient pas sur le même plan mais je pense qu'il faudrait qu'ils ne soient pas non plus aux mêmes distances. Sinon les collisions vont faire leur effet.

Même en étant séparés, je me demande si les interactions gravitationnelles ne vont pas les ramener progressivement vers un même plan.

Oui c'est vrai après tout, je devrais me poser la même question au sujet de la formation des galaxie spirales par exemple.
Et bien, si des informations à ce propos te reviennent, tu sais qui ça intéresse.

[pm42]

je devrais me poser la même question au sujet de la formation des galaxie spirales par exemple..

C'est le même mécanisme et aussi celui qui fait que les systèmes planétaires sont plats aussi. Ca se trouve sur le Net en tapant "pourquoi les galaxies sont plates" mais je n'ai rien trouvé de complet et simple.

[Emmanuel Laude]

C'est le même mécanisme et aussi celui qui fait que les systèmes planétaires sont plats aussi. Ca se trouve sur le Net en tapant "pourquoi les galaxies sont plates" mais je n'ai rien trouvé de complet et simple.

Archiclasse Merci

Je vais étudier ça et tâcher de déposer une petite synthèse de ce que j'aurais compris ici pour corrections éventuelles.

[Emmanuel Laude]

Je vais aller voir ça mais avant j'aime bien essayer des hypothèses. C’est plus drôle que d’ingurgiter un savoir qu’on n’a pas « préparé ».

Je suppose que c'est simplement l'attraction gravitationnelle des masses entre-elles. Deux masses se croisant sur des trajectoires obliques l’une par rapport à l’autre s’attirent avant de se croiser ainsi qu’après ce qui tend, en toute logique, à ramener légèrement leurs trajectoires respectives vers la trajectoire moyenne. Idem pour deux masses de vitesses différentes sur une même trajectoire. Avant comme après que l’une double l’autre, la plus rapide est ralentie par le plus lente qui elle elle-même accéléré par la plus rapide. En considérant ces deux types d’interactions, au bout d’un temps, toute multitude de trajectoires et vitesses devrait tendre vers une moyenne. Si on se retrouve avec une répartition des masses sur un disque et non une ellipse unique ce serait simplement qu’il n’y a pas eu de variation de distance à l’astre pour les différents masses répartie sur le disque et donc absence de croisement.

A vérifier tout ça donc
Je reviens quand c’est fait. L’exercice m’amusait.

[Emmanuel Laude]

J'ai trouvé cette super vidéo : https://hitek.fr/actualite/pourquoi-...aire-plat_4042

Je crois comprendre que mon hypothèse est bonne.

Cette vidéo m'a donné l'idée d'une expérience de pensé :

On fait tourner un ballon dans le vide et en apesanteur à une vitesse V1 sur son axe X et à une vitesse V2, supérieur à V1, sur son axe Y. Les vitesses vont ralentirent qu'à ce qu'il ne tourne plus que sur son axe Y.

Peut-il y avoir un rapport?

[mach3]

On fait tourner un ballon dans le vide et en apesanteur à une vitesse V1 sur son axe X et à une vitesse V2, supérieur à V1, sur son axe Y. Les vitesses vont ralentirent qu'à ce qu'il ne tourne plus que sur son axe Y.

attention, ça ça ne se peut pas. Un corps ne peut avoir qu'un seul axe de rotation. L'axe de rotation peut changer au cours du temps (precession), mais alors c'est que l'objet échange du moment cinétique avec d'autres objets (c'est une quantité conservée).

m@ch3

[Emmanuel Laude]

attention, ça ça ne se peut pas. Un corps ne peut avoir qu'un seul axe de rotation. L'axe de rotation peut changer au cours du temps (precession), mais alors c'est que l'objet échange du moment cinétique avec d'autres objets (c'est une quantité conservée).

m@ch3

Si tu fixe une petite perceuse A au foret d'une grosse perceuse B, perpendiculairement, le foret de la perceuse A tournera sur deux axes.
Idem si tu place verticalement au centre d'un tourniquet en rotation un moulin à café et que tu actionne sa manivelle.

[Emmanuel Laude]

Pour un même solide deux rotations perpendiculaires tendent à s’annihiler mais cela reste possible.
C'est ainsi qu'on stabilise les gyroscopes. On fait tourner si vite une masse importante qu'il devient difficile de la dévier de son axe.

[mach3]

Pardon j'ai été imprécis, je parlais d'un corps rigide.

m@ch3