Fusion de trous noirs qu'est-ce qui s'échappe?
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Fusion de trous noirs qu'est-ce qui s'échappe?



  1. #1
    ecolami

    Fusion de trous noirs qu'est-ce qui s'échappe?


    ------

    Bonsoir,
    La fusion de trous noirs est décrite comme libèrant une énérgie colossale: sachant que les ondes électromagnetiques sont piégées et que toute la matière l'est aussi qu'est ce qui bien s'échapper? Surtout comment serait-il possible que TOUT ne soit pas capté par les deux trous noirs?

    J'ai bien lu que phénomène se signalait par une vague d'onde gravitationnelles qui sont la seule chose qui puisse s'échapper (si on peut dire ça?) d'un trou noir.

    -----

  2. #2
    Andrei2010

    Re : Fusion de trous noirs qu'est-ce qui s'échappe?

    La première chose à savoir, c'est que les ondes gravitationnelles ne sont pas produites par un corps (planète, étoile, trou noir, etc). La gravitation n'est rien d'autre que la déformation de l'espace-temps par les masses et l'énergie. Si tu vois l'espace-temps comme un drap tendu, et un corps céleste comme une bille posée dessus, tu remarqueras que la bille ne produit pas du tissus : elle déforme l'existant. C'est une analogie imparfaite, et je préfère ne pas rentrer dans les détails (le tissus devrait être en 3D pour mieux figurer la déformation, etc).

    La deuxième chose à savoir, c'est que la fusion de deux trous noirs n'est pas instantanée, et que des ondes gravitationnelles sont générées durant tout le "ballet" des deux corps.

    Je ne suis pas sûr d'avoir bien compris certaines phrases de ton message :

    Pour parer à toute incompréhension, je rappelle qu'un trou noir n'est pas un aspirateur à rayon d'action infinie : il a le même champ gravitationnel que n'importe-quel objet de la même masse (un TN de 10 masses solaires "pèsera" autant qu'une étoile de 10 masses solaires). Ensuite, il semblerait que les TN émettent un rayonnement très faible, inobservable avec les moyens actuels, que l'on appelle "rayonnement de Hawking".

    On peut dire, par abus de langage, que les TN rejettent de la matière. Et ce, par l'effet de fronde gravitationnelle, dont le mécanisme est bien connu et utilisé pour accélérer les sondes interplanétaires. Ce n'est en aucun cas de matière sortie du trou noir mais des corps célestes de son voisinage, qui, dans des conditions particulières de vitesses et de trajectoires, seraient éjectées de la région. Tu peux approfondir tout ça en cherchant "fronde gravitationnelle" sur Wikipedia.
    Dernière modification par Andrei2010 ; 01/12/2019 à 21h51.

  3. #3
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Fusion de trous noirs qu'est-ce qui s'échappe?

    Salut,

    Citation Envoyé par ecolami Voir le message
    J'ai bien lu que phénomène se signalait par une vague d'onde gravitationnelles qui sont la seule chose qui puisse s'échapper (si on peut dire ça?) d'un trou noir.
    Complément au premier paragraphe d'Andrei. Les ondes gravitationnelles ne sortent pas des trous noirs, elles sont émises à l'extérieur des trous noirs. Autour d'un trou noir, l'espace-temps est fortement déformé et lors de la fusion il y a un fort remaniement de cet espace-temps qui donne des ondes gravitationnelles.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  4. #4
    pm42

    Re : Fusion de trous noirs qu'est-ce qui s'échappe?

    Je suis tombé sur cet article que j'ai trouvé intéressant (en anglais seulement) :

    https://www.forbes.com/sites/startsw...-a-black-hole/

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    roro222

    Re : Fusion de trous noirs qu'est-ce qui s'échappe?

    Citation Envoyé par Andrei2010 Voir le message
    Pour parer à toute incompréhension, je rappelle qu'un trou noir n'est pas un aspirateur à rayon d'action infinie :
    Bonjour
    Ah, j'avais cru comprendre que la gravitation avait une portée infinie, peu importe l'objet massique qui la génère
    Le nombre d'imbéciles est incalculable,il y a de fortes probabilités que j'en suis

  7. #6
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Fusion de trous noirs qu'est-ce qui s'échappe?

    Citation Envoyé par roro222 Voir le message
    Ah, j'avais cru comprendre que la gravitation avait une portée infinie, peu importe l'objet massique qui la génère
    C'est le mot "aspirateur" qui est important

    (on lit souvent des messages comme ça où des profanes croit qu'un trou noir aspire tout, même au loin, dès qu'on passe dans le coin. Alors que pour un trou noir d'une masse solaire, les corps en orbite vont à la même vitesse que dans notre système solaire).
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  8. #7
    roro222

    Re : Fusion de trous noirs qu'est-ce qui s'échappe?

    Pour moi, une masse n'est qu'un "aspirateur"
    Pour tomber sur cette masse, ce n'est qu'une question d'angle d'attaque et vitesse d'approche
    Une lutte entre force gravitationnelle et force centrifuge
    Le nombre d'imbéciles est incalculable,il y a de fortes probabilités que j'en suis

  9. #8
    Andrei2010

    Re : Fusion de trous noirs qu'est-ce qui s'échappe?

    On peut dire qu'une masse est un aspirateur, mais sa portée est en rapport avec sa masse. Car, la portée de la gravité a beau être infinie, elle devient négligeable et sans effet perceptible à partir d'une certaine distance (là aussi, en rapport avec la masse du corps).

    C'est ce que j'ai dit dans le message précédent, et qui a été redit de manière plus précise par Deedee.

  10. #9
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Fusion de trous noirs qu'est-ce qui s'échappe?

    Je serais d'avis d'éviter une telle analogie.... suite aux nombreuses confusions que j'ai vu chez les profanes (ils imaginent il corps en orbite.... tout d'un coup aspiré et avalé).
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  11. #10
    ecolami

    Re : Fusion de trous noirs qu'est-ce qui s'échappe?

    Citation Envoyé par Andrei2010 Voir le message
    La première chose à savoir, c'est que les ondes gravitationnelles ne sont pas produites par un corps (planète, étoile, trou noir, etc). La gravitation n'est rien d'autre que la déformation de l'espace-temps par les masses et l'énergie. Si tu vois l'espace-temps comme un drap tendu, et un corps céleste comme une bille posée dessus, tu remarqueras que la bille ne produit pas du tissus : elle déforme l'existant. C'est une analogie imparfaite, et je préfère ne pas rentrer dans les détails (le tissus devrait être en 3D pour mieux figurer la déformation, etc).

    La deuxième chose à savoir, c'est que la fusion de deux trous noirs n'est pas instantanée, et que des ondes gravitationnelles sont générées durant tout le "ballet" des deux corps.

    Je ne suis pas sûr d'avoir bien compris certaines phrases de ton message :

    Pour parer à toute incompréhension, je rappelle qu'un trou noir n'est pas un aspirateur à rayon d'action infinie : il a le même champ gravitationnel que n'importe-quel objet de la même masse (un TN de 10 masses solaires "pèsera" autant qu'une étoile de 10 masses solaires). Ensuite, il semblerait que les TN émettent un rayonnement très faible, inobservable avec les moyens actuels, que l'on appelle "rayonnement de Hawking".

    On peut dire, par abus de langage, que les TN rejettent de la matière. Et ce, par l'effet de fronde gravitationnelle, dont le mécanisme est bien connu et utilisé pour accélérer les sondes interplanétaires. Ce n'est en aucun cas de matière sortie du trou noir mais des corps célestes de son voisinage, qui, dans des conditions particulières de vitesses et de trajectoires, seraient éjectées de la région. Tu peux approfondir tout ça en cherchant "fronde gravitationnelle" sur Wikipedia.
    Bonjour,
    Je retiens de ces explications que les matières éjectées lors de la fusion sont dans un état de contraintes permettant l'effet de fronde gravitationnelle.
    Si de la matière ionisée est éjectée a grande vitesse cela suffit-il a créer des ondes radio =electromagnetique. Je ne parle pas de l'émission lumineuse propre au plasma mais de celle qui apparaîtrait du fait de l'accélération.

    Pour les ondes gravitationnelles qui sont émises le problème est plus complique" parce que l'ensemble des 2 trous noirs a une masse constante, me semble-t-il. Ce qui permet l'oscillation de ces ondes est dû a la rotation de l'un par rapport à l'autre, plus la distance se réduit plus rapides sont les oscillations que nous observons.

    Un trou noir peut-il avoir une aimantation et être entouré d'un champ magnétique?? (je ne le crois pas à priori.)

  12. #11
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Fusion de trous noirs qu'est-ce qui s'échappe?

    Salut,

    Citation Envoyé par ecolami Voir le message
    Pour les ondes gravitationnelles qui sont émises le problème est plus complique" parce que l'ensemble des 2 trous noirs a une masse constante, me semble-t-il.
    C'est assez complexe car les trous noirs sont en rotation et une partie de leur masse/énergie est sous forme de rotation (une partie important, la plus part semblent tourner très vite, bien qu'à ma connaissance cela doive encore être confirmé. C'est en tout cas logique vu leur formation). Et cette énergie là peu être extraite (*) ou perdue sous forme d'ondes gravitationnelles.

    (*) Y même un truc marrant : https://fr.wikipedia.org/wiki/Processus_de_Penrose
    Une civilisation très avancée pourrait utiliser le trou noir pour jeter ses poubelles et en retirer de l'énergie

    Citation Envoyé par ecolami Voir le message
    Un trou noir peut-il avoir une aimantation et être entouré d'un champ magnétique?? (je ne le crois pas à priori.)
    Si, si. Ils peuvent avoir une charge électrique. Et donc, comme ils tournent, un champ magnétique.
    Mais j'ignore totalement l'importance du phénomène.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  13. #12
    0577

    Re : Fusion de trous noirs qu'est-ce qui s'échappe?

    Bonjour,

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    Si, si. Ils peuvent avoir une charge électrique. Et donc, comme ils tournent, un champ magnétique.
    Plus précisément, un trou noir de masse m, moment angulaire L et charge électrique e possède un moment magnétique parallèle à l'axe de rotation et donné par eL/m. En particulier, le rapport gyromagnétique d'un trou noir chargé en rotation est g=2 !

  14. #13
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Fusion de trous noirs qu'est-ce qui s'échappe?

    Citation Envoyé par 0577 Voir le message
    le rapport gyromagnétique d'un trou noir chargé en rotation est g=2 !
    Un gros électron noir

    Merci pour l'info, je ne connaissais pas la valeur. Ca donne donc un champ magnétique non négligeable (enfin, s'il est chargé of course)

    Je suis en train de me dire qu'il faut certainement tenir compte du champ magnétique du disque d'accrétion, non négligeable vu sa température, son mouvement et les différences de mobilité des charges (comme dans toute bonne étoile). Mais là aussi j'ignore les ordres de grandeur.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  15. #14
    jacquolintégrateur

    Re : Fusion de trous noirs qu'est-ce qui s'échappe?

    Bonjour
    Pour en revenir à la question d'Ecolami, "l'énergie colossale" qui s'échappe d'une paire de trous noirs en collision est bien l'énergie emportée par les ondes de gravitation émises: elle représente effectivement plusieurs masses solaires. Mais, comme le dit Deedee81, elle ne sort pas des trous noirs. Elle est émise directement de l'espace environnant .
    Cordialement
    Ne jetez pas l’anathème : il peut servir !

  16. #15
    pm42

    Re : Fusion de trous noirs qu'est-ce qui s'échappe?

    Citation Envoyé par jacquolintégrateur Voir le message
    Elle est émise directement de l'espace environnant .
    Comment ?
    D'où vient cet énergie/masse ?

  17. #16
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Fusion de trous noirs qu'est-ce qui s'échappe?

    A noter que deux trous noirs de Schwartzchild fusionnant frontalement ne produiraient aucune onde gravitationnelle !!!!
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  18. #17
    pm42

    Re : Fusion de trous noirs qu'est-ce qui s'échappe?

    Citation Envoyé par Deedee81 Voir le message
    A noter que deux trous noirs de Schwartzchild fusionnant frontalement ne produiraient aucune onde gravitationnelle !!!!
    Et la masse resterait la même ?

  19. #18
    jacquolintégrateur

    Re : Fusion de trous noirs qu'est-ce qui s'échappe?

    Bonjour
    C'est plus compliqué! Même si les deux trous noirs de Schwarzchild fusionnent "face à face", il y aura quand même une variation du moment quadripolaire en raison des déformations subies par les trous noirs du fait de leur champ de gravitation. La métrique de Schwarzchild n'est valide qu'en raison de la symétrie sphérique qui est fortement détériorée quand ils se rapprochent. Les équations ne sont pas linéaires, ce qui rend le calcul très compliqué: en substance, il faut reprendre la position à une distance suffisante de la collision et utiliser le double Schwarzchild pour écrire les conditions aux limites du système. Ensuite résoudre l'équation de la RG pour ces conditions, ce qui ne peut se faire que par un calcul sur réseau. Pendant la collision, le champ de gravitation varie et, corrélativement, des ondes de gravitation prennent naissance, de tous les points de l'espace concernés et, bien sûr, emportent de l'énergie.
    Cordialement.
    Ne jetez pas l’anathème : il peut servir !

  20. #19
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Fusion de trous noirs qu'est-ce qui s'échappe?

    Citation Envoyé par jacquolintégrateur Voir le message
    C'est plus compliqué!
    D'accord, merci pour les explications. J'oubliais qu'on n'était pas dans la situation statique ici !!!!
    J'ai même failli dire que c'était trop symétrique pour avoir une composante quadrupolaire.... aie aie aie.

    Citation Envoyé par jacquolintégrateur Voir le message
    et, bien sûr, emportent de l'énergie.
    Pour deux TN de même taille, tu sais de quel ordre de grandeur ? (c'est un bon cas d'école pour se faire une idée)
    (enfin, de tête, si tu connais, car hors de question de calculer ça à la main)
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  21. #20
    increa

    Re : Fusion de trous noirs qu'est-ce qui s'échappe?

    Citation Envoyé par jacquolintégrateur Voir le message
    La métrique de Schwarzchild n'est valide qu'en raison de la symétrie sphérique qui est fortement détériorée quand ils se rapprochent.
    que j'aime te l'entendre dire…
    Utiliser une métrique de Scharzchild pour résoudre le problème de la fusion de deux trous noir est une ineptie… autant utiliser Newton… ça marche aussi bien…

  22. #21
    mach3
    Modérateur

    Re : Fusion de trous noirs qu'est-ce qui s'échappe?

    Citation Envoyé par increa Voir le message
    que j'aime te l'entendre dire…
    Utiliser une métrique de Scharzchild pour résoudre le problème de la fusion de deux trous noir est une ineptie…
    Mais qui donc utiliserai la métrique de Schwarzschild pour ça ?
    C'est quand même du même niveau qu'utiliser un marteau pour nettoyer une assiette en porcelaine...
    Dernière modification par mach3 ; 04/12/2019 à 13h08.
    Never feed the troll after midnight!

  23. #22
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Fusion de trous noirs qu'est-ce qui s'échappe?

    Salut,

    Citation Envoyé par increa Voir le message
    Utiliser une métrique de Scharzchild pour résoudre le problème de la fusion de deux trous noir est une ineptie…
    (même quand ils sont éloigné ça ne saurait pas être strictement Schwartzchild, même sans détérioration de leur forme). C'est évidemment une façon de parler. On pourrait dire sans rotation propre ni orbitale et paramètre d'impact nul.

    ..... malheureusement même ce cas le plus simple reste non soluble analytiquement. C'est pitié.

    Citation Envoyé par increa Voir le message
    autant utiliser Newton… ça marche aussi bien…
    Nom : bart-bonnet-ane-595x793.gif
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    Tu ne changes pas. Ca aussi c'est pitié.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

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