Fusions de trous noirs

[nigues]

Bonjour à tous
Avant que 2 trous noirs ne fusionnent il devait y avoir un système binaire de 2 grosses étoiles, tournant stablement l'une autour de l'autre.
Lorsque les supernovae ont transformé ces étoiles en trous noirs , il y a eu perte de masse ; et les trous noirs devaient être plus légers et devaient donc avoir tendance à s'éloigner. d'où ma question un peu candide : pourquoi ce sont ils rapprochés jusqu'à fusionner ?
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[Deedee81]

Salut,

Avant que 2 trous noirs ne fusionnent il devait y avoir un système binaire de 2 grosses étoiles, tournant stablement l'une autour de l'autre.
Lorsque les supernovae ont transformé ces étoiles en trous noirs , il y a eu perte de masse ; et les trous noirs devaient être plus légers et devaient donc avoir tendance à s'éloigner. d'où ma question un peu candide : pourquoi ce sont ils rapprochés jusqu'à fusionner ?

Simplement par rapprochement au hasard et capture. On imagine bien que la probabilité que cela se produise est faible et que le nombre de fusions de trous noirs a quelque peu surpris. Et cela a conduit à penser que les trous noirs de masse intermédiaire sont plus nombreux qu'on ne pensait (ils sont assez difficiles à détecter et même la chasse au MACHO pour la matière noire ne les a pas exclut ce qui a remit au goût du jour l'idée qu'une part notable de cette MN serait de tel trou noir)
(les ondes gravitationnelles qu'on sait détecter sont dans cette gamme de fusion de TN intermédiaire)

J'ignore s'il y a des calculs statistiques à ce sujet.

[nigues]

Merci pour la réponse .
mais c'est parce que la probalité est faible que j'ai posé la question . Or il semble que ces fusions de trous noirs soient assez nombreuses : avec des moyens limités on en a dénombré une trentaine , ce n'est pas rien .
Et j'en profite pour une autre question : dois -t- on être dans le plan de la circulation des trous noirs pour bien capter les ondes gravitationnelles , ou sont elles sphériques ?
Merci par avance

[mach3]

Discussion scindée. Merci à l'avenir de respecter les règles de la section

mach3, pour la modération

[A voir en vidéo sur Futura]

[nigues]

Bonjour et navré d'avoir fait quelque chose d'anormal .
POurquoi les termes de " discussion scindée " qu'ai je fais d'incorrect ?
Je n'écris pas souvent sur le forum et j'en ignore sans doute certaines règles .
Toutes mes excuses à nouveau .

[mach3]

Les règles sont épinglées en haut de l'index de cette section. Je remets le lien ici :
https://forums.futura-sciences.com/q...-rubrique.html
Pour éviter que ce soit le bazar, il n'y a qu'un questionneur par fil dans cette section.

Ah oui, et à l'avenir, les commentaires sur la modération sont à faire par message privé. C'est dans la charte et son non respect peut entrainer une sanction.

[pm42]

mais c'est parce que la probalité est faible que j'ai posé la question . Or il semble que ces fusions de trous noirs soient assez nombreuses : avec des moyens limités on en a dénombré une trentaine , ce n'est pas rien .

Quand on fait ce genre de probabilité, il faut savoir "une trentaine" par rapport à quoi ? On observe des dizaines de milliards de galaxies composée chacune de dizaines de milliards d'étoiles au moins.

Si on fait une calcul naïf, on arrive à la très, très grosse louche que la probabilité d'avoir une fusion dans une galaxie depuis l'origine de l'Univers de 1 sur 1 milliard et donc que cela n'arrive en fait jamais.

[Deedee81]

Salut,

POurquoi les termes de " discussion scindée " qu'ai je fais d'incorrect ?

Lit ceci :
https://forums.futura-sciences.com/q...-rubrique.html
(cette rubrique est assez particulière)

dois -t- on être dans le plan de la circulation des trous noirs pour bien capter les ondes gravitationnelles , ou sont elles sphériques ?

La question est intéressante et il ne semble pas facile de trouver des références là-dessus.

J'ai trouvé ceci :
https://lappweb.in2p3.fr/~buskulic/c...ulic_Jijel.pdf

Intuitivement à cause de la conservation du moment angulaire et selon ce que je vois pour les systèmes binaires dans cette référence, l'émission d'ondes gravitationnelles ne doit pas être isotrope et plutôt localisée dans le plan de rotation des deux corps massifs. C'est quelque peu analogue à l'émission d'onde EM par des charges en rotation (rayonnement de freinage) localisé dans un cône centré sur la direction du mouvement (donc dans le plan de rotation).

Mais dans le cas des trous noirs, leur rotation propre ne doit pas être négligée. Celle-ci contient une très grande partie du moment angulaire et les axes de rotations n'ont aucune raison d'être perpendiculaires au plan de rotation orbitale, ça peut être quelconque. Dans ces circonstances, l'émission des ondes doit être un peu plus isotrope.

C'est difficile à calculer d'autant qu'il est impossible de calculer analytiquement la fusion des trous noirs. Ca doit se faire numériquement (sur des supercalculateurs, typiquement en utilisant la formulation ADM de la relativité générale : https://en.wikipedia.org/wiki/ADM_formalism ).

Et malheureusement autre chose vient compliquer cela : la capture entrainant la sarabande infernale des deux trous noirs doit aussi dépendre de leur rotation propre. Le tout n'est probablement pas quelconque et il est difficile d'intuiter le résultat.

Donc à moins d'être spécialiste de la question, d'avoir un supercalculateur ou de connaitre les résultats des calculs (c'est le plus probable ici )...... Attend de voir si un de nos cadors ici a une réponse plus précise, plus sûre et des références.

[Deedee81]

Salut,

On s'est croisé.

Quand on fait ce genre de probabilité, il faut savoir "une trentaine" par rapport à quoi ?

Par rapport à l'estimation attendue de détections sur base du nombre de TN intermédiaires supposés initialement. Mais il faudrait connaitre les stats et je n'ai pas de référence malheureusement. J'ai bien lu ce genre de remarque/constat dans des articles (vulgarisation, PLS) mais les calculs n'étaient pas indiqués hélas.

EDIT en tout cas ça fait plaisir de voir ici des questions fort difficiles sur ce sujet, c'est instructif, questions rarement abordées les questions tournant habituellement sur la détection plutôt que l'émission.

[nigues]

Bonjour et merci pour les réponses.
Une autre question allant dans le même sens : les détecteurs étant de forme " L" donc dans un plan , sont - ils capables de détecter de la même façon, des évènements qui se sont passés dans leur plan ou dans un plan perpendiculaire ?

[Deedee81]

Salut,

Une autre question allant dans le même sens : les détecteurs étant de forme " L" donc dans un plan , sont - ils capables de détecter de la même façon, des évènements qui se sont passés dans leur plan ou dans un plan perpendiculaire ?

Non mais ça reste détectable. Ce sont des ondes quadrupolaires, elles affectent la longueur des bras dans les deux directions perpendiculaires à la direction de propagation. Donc quelle que soit la direction au moins un des bras est affecté. Dans la pire des configuration l'effet serait de moitié. Mais en déduire la direction ainsi est presque exclut puisque ce qu'on observe est la différence de longueur des deux bras, cela ne dit pas quel bras est affecté. D'où la nécessité d'avoir plusieurs détecteurs pour connaître la direction.