densité de trou noir

[kaderben]

Bonjour

Sur internet, le trou noir au centre de la voie lactée a une masse volumique de 1,75*10^9 tonnes/cm^3 !!

1°) est il formé que par des protons et neutrons ?
2°) Si oui comment c'est possible ? Le vide laissé par les électrons est comblé par les protons et neutrons ?

Merci d'avance.
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[pm42]

1°) est il formé que par des protons et neutrons ?
2°) Si oui comment c'est possible ? Le vide laissé par les électrons est comblé par les protons et neutrons ?

Non. Tu peux voir le trou noir comme massivement vide avec toute la masse concentrée "quelque part" et dans un état qu'on ne connait pas avec la physique actuelle.
Mais la physique des trous noirs est tellement non intuitive que même le "quelque part" n'est pas la bonne façon de décrire les choses.

Mais pour la densité, on ne raisonne pas comme ça : on l'observe de l'extérieur et de loin.
Et là, on voit quelque chose qui a des effets gravitationnels qu'on mesure, notamment avec les orbites des étoiles autour ce qui permet de connaitre sa masse.
Une fois qu'on connait sa masse, on sait calculer son rayon parce que pour les trous noirs, il y a relation très simple : https://fr.wikipedia.org/wiki/Rayon_de_Schwarzschild

Avec le rayon, on a le volume et donc la densité.

[Deedee81]

Salut,

EDIT croisement fort compémentaire avec pm42.

Sur internet, le trou noir au centre de la voie lactée a une masse volumique de 1,75*10^9 tonnes/cm^3 !!

Tu es sûr de ça ? Sur wikipedia https://fr.wikipedia.org/wiki/Trou_noir_supermassif
ils donnent plutôt de l'ordre du gramme par cm³.
C'est peut-être le résultat pour un trou noir stellaire ?

1°) est il formé que par des protons et neutrons ?
2°) Si oui comment c'est possible ? Le vide laissé par les électrons est comblé par les protons et neutrons ?

Déjà, cette densité est seulement moyenne. Un trou noir c'est surtout du vide (tout tombant, très vite, vers le centre).
On ne connait pas l'état exact de la matière au centre. On sort du domaine de validité de nos théories actuelles. Ce qui est sûr c'est que ça ne peut pas être simplement des neutrons et des protons. On doit déjà passer par l'état : https://fr.wikipedia.org/wiki/Plasma_quarks-gluons
Mais au-delà..... mystère.

[kaderben]

Oui, c'est pour un trou noir stellaire:

Donc la notion de densité d'un trou noir dépend de quoi on parle : la densité de la singularité est par définition infinie, mais si l'on considère la densité moyenne à l'intérieur du rayon de Schwartzchild, elle n'est “que” de 1.75 milliards de tonnes / cm3 pour le plus petit trou noir stellaire possible, pas beaucoup

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

Oui, c'est pour un trou noir stellaire:

Ok, c'est plus logique. Ceci dit les explications restent les mêmes.

[Amanuensis]

Le problème est que si la masse est à peu près définissable, le volume ne l'est pas du tout.

Le volume peut donc être n'importe quoi. Une "interprétation" probablement faite par certains est de prendre le rayon de Schw. pour un rayon en mécanique de Newton (espace euclidien, temps absolu) et d'en déduire un volume. Pas de bol, le rayon en question ne peut pas s'interpréter comme ça.

Et pour que les réponses à la question soient sensées, faudrait qu'elles précisent de quoi elles parlent !!!

[Deedee81]

Le problème est que si la masse est à peu près définissable, le volume ne l'est pas du tout.

En effet, la seule définition sensée est soit celle décrite par pm42 (point de vue extérieur), bien que là aussi lui donner un sens physique n'est pas clair. En tout cas si ça existe je suis preneur.

Soit la densité locale et là la réponse est claire (EDIT à défaut d'être définitive).

[Gilgamesh]

Une réponse acceptable ce me semble ce serait de prendre comme rayon celui qui donne la bonne valeur du gradient de gravité à l'horizon. Ça aurait un sens astrophysique.

[Amanuensis]

En effet, la seule définition sensée est soit celle décrite par pm42 (point de vue extérieur),

Est-ce autre chose que celle que je décris dans mon message, partant du "rayon de Schw."? Cela ne m'étonnerais en rien.

[Amanuensis]

Une réponse acceptable ce me semble ce serait de prendre comme rayon celui qui donne la bonne valeur du gradient de gravité à l'horizon. Ça aurait un sens astrophysique.

J'ai peur que ce soit la notion de rayon qui pose problème, en particulier pour une hypersurface de genre lumière.

Mais, bon, pour ce que j'en dis. La notion "vulgarisée" de "trou noir" continue à m'échapper. Je préfère la physique. Je vais arrêter là, ce n'est pas mon habitude de participer aux discussions sur les "trous noirs grand public" dans ce forum. D'autres le font très bien.