trou noir? sa forme?

Rigelorion · 13 mai 2016

Bonsoir

petite question les trous noirs sont des astres "comme les étoiles (sphérique du a la gravité)" ou une sorte d'entonnoir ou les autres astres tomberaient dedans??? :?:

Poussin38 · 14 mai 2016

Doublon

Modifié 14 mai 2016 par Poussin38

Poussin38 · 14 mai 2016

Un trou noir est une courbure infinie de l'espace temps qui a 4 dimensions donc la représentation de l'entonnoir est incorrecte (la notion de resserrement qu'elle véhicule s'applique aussi au temps pour un TN).

L'horizon des événements est sphérique dans le cas d'un TN sans rotation (modèle théorique de schwarschild) mais un TN classique et plus proche de ce qu'on rencontre généralement (i.e. avec rotation, dit TN de Kerr) à une forme plus bizarre (il y a un fil sur la gravité en rotation, faut que je retrouve).

AstroFilDu76 · 14 mai 2016

Je te conseil d'aller voir quelques vidéos sur YouTube avec Jean-Pierre Luminet, c'est un spécialiste du sujet.

Il y a une différence entre singularité et un Trou noir, la singularité c'est l'endroit où la courbure espace-temps est infini, le temps et l'espace n'existe plus !? Dans un trou noir statique (qui ne tourne pas) la singularité est de taille quasiment nulle, dans un trou noir en rotation la singularité est dimensionnée... Tout cela se passe dans l'espace-temps bien entendu donc 4 dimension. Je pense qu'un trou noir est certainement à géométrie sphérique. Cela dit, je ne sais pas ce que cela peut donné en rotation très très très rapide, peut être qu'il s'ovalise (edit rapide recherche sur gogole apparemment c'est le cas) . J'espère ne pas dire trop de bêtise, merci de me reprendre au besoin.

C'est le mauvais côté de la vulgarisation, avec cette image d'une surface élastique dans laquelle on dépose une masse ça créé de la confusion.

Modifié 14 mai 2016 par AstroFilDu76

Poussin38 · 14 mai 2016

Le trou noir statique est une simplification car dans les faits il tourne toujours un peu.

Ainsi l'horizon des événements (frontière du volume au delà duquel rien ne repart même la lumière, d'où la terminologie de noir alors qu'en fait c'est assez lumineux car il concentré la lumière venant de derrière voir la vidéo de Riuazelo), se déforme avec la rotation pour s'ellipsiser autour de l'axe de rotation , voir le TN de Kerr...

Guilaume · 14 mai 2016

voir la vidéo de Riuazelo

ici:

http://m.sciencesetavenir.fr/article/20150924.OBS6449/film-voyage-au-coeur-d-un-trou-noir.html

Rigelorion · 14 mai 2016

merci pour vos reponses parce que pour moi le trou noir c etait un peu comme une etoile a neutron ....avec un champ gravitationnel encore plus important

OrionRider · 14 mai 2016

Question peut-être naïve, désolé: la matière qui tourne autour d'un trou noir le fait dans un disque d'accrétion. Quand elle plonge dans le TN, est-ce qu'elle transmet son inertie au TN?

Paul_Wi11iams · 14 mai 2016

Question peut-être naïve, désolé: la matière qui tourne autour d'un trou noir le fait dans un disque d'accrétion. Quand elle plonge dans le TN, est-ce qu'elle transmet son inertie au TN?

Je ne peux pas te faire avancer. Mais ta question en fait deux, il me semble.

quantité de mouvement linéaire de l'ensemble.
moment angulaire

Pour 1, je parie que la somme des quantités de mouvement doit être respectée. Du coup, on peut pousser un trou noir en tombant dedans (un peu comme si on sautait sur une luge). On lui cède son MV et le nouvel ensemble part dans une nouvelle direction. De même, on pourrait tracter un trou noir grâce à sa gravitation. Ça me convient, pas de problème.

Pour 2; il y a un problème de conservation. Par exemple considérer une étoile qui par accident, se trouve dans une orbite rétrograde au sein de sa galaxie spirale. Elle tombe vers le centre galactique, en interagissant avec les différentes étoiles. Elle va récupérer un peu de leur moment angulaire qui, cumulé, est celui de la galaxie. En étant de plus en plus ralentie, elle tombe assez vite au centre... pour se faire avaler par un trou noir.

Un observateur extérieur s'étonnera de voir la rotation de la galaxie ralentie, ce qui est en contradiction avec les principes de conservation, au moins comme je les comprends.

Modifié 14 mai 2016 par Paul_Wi11iams

'Bruno · 14 mai 2016

merci pour vos reponses parce que pour moi le trou noir c etait un peu comme une etoile a neutron ....avec un champ gravitationnel encore plus important

Dans le cas d'un trou noir stellaire, il me semble que c'est bien ça.

Attention avec les représentations de trous noirs : ce sont des représentations vues de l'extérieur du trou noir, donc elle ne montrent pas le trou noir (qui est invisible) mais ce qui se passe autour. Pour répondre à la question initiale, il faudrait une représentation faite depuis l'intérieur (par rapport à l'horizon du trou noirs).

Poussin38 · 14 mai 2016

Question peut-être naïve, désolé: la matière qui tourne autour d'un trou noir le fait dans un disque d'accrétion. Quand elle plonge dans le TN, est-ce qu'elle transmet son inertie au TN?

Le disque d'accrétion s'échauffe en tombant sur le TN donc émet des rayonnements, l'énergie entrant dans le disque n'est donc pas intégralement transmise au TN (d'ailleurs les jets émis notamment en X sont détectés par les instruments tels XMM, Chandra, etc...), le taux maximum d'accrétion dit d'Eddington est conditionné par la masse du TN et peut atteindre 42% dans le cas des TN de Kerr "extrême".

OrionRider · 14 mai 2016

Merci pour les réponses.

Imaginons un trou noir qui 'avale' une étoile. Peut-on mesurer les effets de cette étoile sur le TN après qu'elle ait franchi l'horizon? Par exemple en mesurant une variation de la période de rotation du TN ou les effets gravitationnels sur les objets voisins. Peut-on alors en déduire le vecteur de l'étoile dans son trajet vers la singularité, au-delà de l'horizon?

Modifié 14 mai 2016 par OrionRider

Poussin38 · 14 mai 2016

Aujourd'hui les moyens de détection permettent à peine de voir les disques d'accrétion alors l'effet sur la dynamique du TN, malheureusement, ce n'est pas pour demain...

Rigelorion · 14 mai 2016

Merci pour les réponses.

Imaginons un trou noir qui 'avale' une étoile. Peut-on mesurer les effets de cette étoile sur le TN après qu'elle ait franchi l'horizon? Par exemple en mesurant une variation de la période de rotation du TN ou les effets gravitationnels sur les objets voisins. Peut-on alors en déduire le vecteur de l'étoile dans son trajet vers la singularité, au-delà de l'horizon?

la singularité est juste une supposition on ne sait si elle existe vraiment

AstroFilDu76 · 15 mai 2016

supposition n'est pas le bon terme, la singularité n'est pas une hypothèse. C'est la théorie qui permet de déduire son existence. Jusqu'à ce qu'une observation invalide ou non la dite théorie (relativité générale...)

olivdeso · 16 mai 2016

Merci pour les réponses.

Imaginons un trou noir qui 'avale' une étoile. Peut-on mesurer les effets de cette étoile sur le TN après qu'elle ait franchi l'horizon? Par exemple en mesurant une variation de la période de rotation du TN

tu as répondu toi même à la question : une fois franchi l'horizon des événements, tu ne peux plus rien voir, rien mesurer, c'est fini.

OrionRider · 16 mai 2016

Dans ce cas, cela voudrait dire que le volume au-delà de l'horizon est homogène, que l'étoile à totalement et instantanément 'dilué' sa masse dans l'ensemble du TN et donc que son inertie a disparu. :confused:

Intuitivement, je pense que si on pouvait mesurer très précisément les trajectoires des objets avoisinants (ou directement les ondes gravitationnelles) on constaterait que l'étoile se déplace dans le TN; que le centre de gravité de celui-ci change selon la répartition des masses dans son volume. Indirectement on pourrait 'voir' ce qui se passe au-delà de l'horizon. Car si la lumière de l'étoile ne peut ressortir du TN, sa gravité quant à elle, continue à influencer l'extérieur.

Rigelorion · 16 mai 2016

et aussi les trous noirs sont plus ou moins gros ce qu il signifie qu on ne peut se contenter de l horizon des evenements

Paul_Wi11iams · 16 mai 2016

tu as répondu toi même à la question : une fois franchi l'horizon des événements, tu ne peux plus rien voir, rien mesurer, c'est fini.

Si c’était le cas la diffusion d'ondes gravitationnelles s'arrêtera dès le début de la fusion de deux trous noirs. Dans le même cas, un champ gravitationnel ne pourrait pas traverser un trou noir. Or, il n'existe pas d'écran pouvant masquer la gravitation.

Dans ce cas, cela voudrait dire que le volume au-delà de l'horizon est homogène, que l'étoile à totalement et instantanément 'dilué' sa masse dans l'ensemble du TN et donc que son inertie a disparu.

et donc l'information pourrait voyager plus vite que la vitesse de la lumière. En effet.

Intuitivement, je pense que si on pouvait mesurer très précisément les trajectoires des objets avoisinants (ou directement les ondes gravitationnelles) on constaterait que l'étoile se déplace dans le TN; que le centre de gravité de celui-ci change selon la répartition des masses dans son volume. Indirectement on pourrait 'voir' ce qui se passe au-delà de l'horizon. Car si la lumière de l'étoile ne peut ressortir du TN, sa gravité quant à elle, continue à influencer l'extérieur.

Je partage ton point de vue.

D'ailleurs, ton exemple de la production d'ondes gravitationnelles lors de la fusion de deux trous noirs en est une démonstration. Chacun des deux singularités est en dessous de l'horizon de l'autre trou noir.

Mais tant qu'ils n'ont pas fusionné, ils sont en rotation l'un autour de l'autre.

Du coup, l'horizon d'évènements se trouve ovalisé et l'ensemble tourne comme un balourd. Sans diffusion d'énergie gravitationnelle les deux singularités resteraient en orbite l'un autour de l'autre, donc ne pourraient jamais fusionner.

Mécaniquement une même masse, trou noir ou pas, tombant dans un trou noir génère la même configuration. Il y aurait même des ondes gravitationnelles.

En #09, j'ai propose une analogie d'une personne sautant à bord une luge , ce qui n'a pas engendré tellement de réponses. Maintenant, on suppose la personne sautant sur la luge un peu de travers. On imagine les traces en boucle qu'elle laisserait dans la neige !

Edit:

En relisant, j'affirme avec un peut trop de certitude ce que je déduis sans bases mathématiques. Mais une bonne partie de ce que fait le maçon et le conducteur est uniquement empirique et cela fonctionne très bien en pratique.

Modifié 16 mai 2016 par Paul_Wi11iams

Poussin38 · 16 mai 2016

Attention aux raisonnements simplistes : en général les effets de marée aux alentours de l'horizon sont suffisamment importants pour disloquer une étoile...

edit : précision valable pour les TN non super massifs

Modifié 16 mai 2016 par Poussin38

Poussin38 · 16 mai 2016

Un exemple ici : http://www.maxisciences.com/trou-noir/voila-ce-qui-se-passe-quand-une-etoile-s-039-approche-trop-pres-d-039-un-trou-noir_art36263.html

edit : des précisions ici

Modifié 16 mai 2016 par Poussin38

Paul_Wi11iams · 17 mai 2016

Attention aux raisonnements simplistes : en général les effets de marée aux alentours de l'horizon sont suffisamment importants pour disloquer une étoile...

edit : précision valable pour les TN non super massifs

Ainsi, un trou noir non-supermassif disloquerait une étoile sans problème. Ce qui pour autant ne fait pas de l'étoile, une masse diffuse distribuée instantanément dans le volume que renferme de l'horizon d'évènements.

Autre remarque: imaginons un moment un objet passant assez loin d'un TN pour survivre. Son comportement ne sera pas le même selon que toute la masse

est diffuse ou
concentré au centre tu TN ou
consiste en deux singularités en cours d'approche avant fusion.

edit : des précisions astrosurf.com/luxorion/trounoir4.htm

Merci pour l'article qui est tout aussi bon que tout de ce qu'on a l'habitude sur Astrosurf !

En accord avec ce qui a été dit pour des TN pus petits, on retient qu'un objet a une "vie" après la chute à travers l'horizon d'évènements d'un TN supermassif. Il ne cesse pas d'exister tout simplement.

On retient aussi qu'un trou noir peut avoir une rotation propre. Dur-dur pour imaginer une singularité, donc un point qui est en rotation !

Là, je viens juste de survoler cet article qui demande une lecture plus attentive.

Modifié 17 mai 2016 par Paul_Wi11iams

paradise · 17 mai 2016

Un trou noir « avale » tout sur son passage, peut-on en déduire qu'il avale aussi la matière invisible ?

Le vide absolu n'existe pas, il y aurait partout au moins une paire de quark et d'anti-quark, d'après ce que j'ai lu, donc même après son passage il y a encore des quarks ou bien c'est que l'espace autour diminue (comme l'eau d'une baignoire siphonnée) ?

Y a-t-il une limite à ce que peut engloutir un trou noir, ou bien ne fait-il que grandir au fur et à mesure ? Un trou noir pourrait-il finir par engloutir l'Univers entier ?

Bon, je suppose que mes questions n'ont pas de sens, ou sont carrément stupides... :be:

Paul_Wi11iams · 17 mai 2016

Un trou noir « avale » tout sur son passage, peut-on en déduire qu'il avale aussi la matière invisible ?
Le vide absolu n'existe pas, il y aurait partout au moins une paire de quark et d'anti-quark, d'après ce que j'ai lu, donc même après son passage il y a encore des quarks ou bien c'est que l'espace autour diminue (comme l'eau d'une baignoire siphonnée) ?

Je n'ai pas tout compris de la question, mais j'imagine que les quelques atomes ou particules qui se promenent seraient bien avalés par un trou noir mais la radiation engendrée serait difficile à détecter d'ici.

Le gros morceau serait plutôt la masse "manquante", nécessaire pour expliquer la force gravitationnelle des galaxies. Si un objet (trop froid pour être visible) commençait à se faire avaler par une TN, alors il commencerait à irradier et nous en verrions le résultat.

Qui veut bien reprendre/corriger ma réponse ?

Y a-t-il une limite à ce que peut engloutir un trou noir,

aucune, dans la mesure où la matière est disponible. Même si l'arrivée peut être freinée par les radiations de celle qui est déjà en approche.

ou bien ne fait-il que grandir au fur et à mesure ?

C'est le volume englobé par la surface dite "horizon" qui grandit

Un trou noir pourrait-il finir par engloutir l'Univers entier ?

Non parce que grâce à l'énergie dite "sombre", les galaxies s'éloignent les unes des autres. Même si une galaxie entière devait se transformer en trou noir, son interaction avec ses voisines restera inchangée.

pareillement, il serait bien si quelqu'un passait pour me relire et corriger !

Modifié 17 mai 2016 par Paul_Wi11iams

'Bruno · 17 mai 2016

Cela dit, comme le remarque J.-P. Luminet dans son livre, le diagramme d'espace-temps d'un trou noir est similaire au diagramme d'espace-temps de l'univers...

paradise · 18 mai 2016

Merci pour ta réponse, Paul Williams.

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