Astrophysique-Theorique | Dr. Goulu

Existe-t-il des astres d'anti matière et si, oui, comment les reconnaître ?

Mon, 24 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Il n’en existe probablement pas, parce qu’on verrait des rayons gamma produits par l’ au contact de l’hydrogène et des autres particules “normales” de l’espace.

C’est comme ça qu’on a détecté quelques nuages de positrons (anti électrons, donc pas vraiment de l’antimatière au sens “matière”…) dans la Voie Lactée

L’ , le fait qu’il existe nettement plus de matière que d’antimatière est l’un des grands problèmes ouverts de la physique.

Notes de bas de page

Est-ce que le neutrino est attiré par un trou noir ?

Tue, 21 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Il faut bien comprendre 2 choses:

les masses déforment l’espace, donc un trou noir ne fait rien de spécial pour décider ce qu’il attire ou pas. Même la lumière qui n’a pas de masse est déviée par un trou noir, et peut-être tellement déviée qu’elle n’en ressort pas.
La est très claire : la force d’attraction d’une grosse masse M sur une toute petite masse m est strictement égale à la force d’attraction de la petite masse sur la grande ! Donc en plus du phénomène décrit ci-dessus, votre question revient à demander “est ce qu’un neutrino attire un trou noir ?”

La réponse à cette question est “on ne sait pas si ”

En théorie et d’après toutes les mesures, il n’en a pas. Mais il et ça n’est théoriquement possible que s’il a une masse.

Donc dans l’état actuel des connaissances, le neutrino est dévié par les masses, comme la lumière.

Que se passerait-il si les galaxies n'avaient pas de trou noir super-massif à leur centre ? Ceci n'est qu'une simple hypothèse histoire de voir ce qui se passerait.

Mon, 09 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Du point de vue gravitationnel, pas grand chose parce qu’un trou noir supermassif (TNS) ne représente que quelques pourcents de la masse totale de la galaxie au mieux. Ce n’est pas comme une étoile qui représente 99% de la masse de son système.

Par contre les TNS ont d’autres effets, comme d’envoyer une pluie de particules très loin dans leur galaxie via leur jets

( photo nasa : les bulbes de gaz éjectés du noyau central sont bien visibles en haut et en bas de l’image)

Cependant il semble que certaines galaxies n’ont pas de trou noir central, et ça ne les empêche pas d’exister.

Notes de bas de page

Quel effet pourrait avoir pour la Terre, la présence d'un micro trou noir qui a un diamètre de 100 mètres ?

Sat, 07 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Les sont des objets hypothétiques beaucoup, beaucoup plus petits, de l’ordre de la taille d’un atome. Et en plus on en a jamais vu la queue d’un.

Comme indiqué dans “On ne connaît en fait aucun processus naturel à même d’engendrer un trou noir inférieur à environ 1,5 fois la masse du Soleil, ce qui est dû à la nature des différentes forces intervenant dans l’effondrement gravitationnel” Les plus petits trous noirs connus font environ 3 masses solaires, pour un diamètre de 20 km environ, le valant 3 km par masse solaire.

Donc un trou noir de 100 mètres, pour peu qu’il puisse existe, ou tel qu’il existera dans des milliers de milliards d’années lorsque les petits trou noirs stellaires se seront un peu évaporés, correspond à une masse de 1/6 ème du Soleil, soit environ 166 fois celle de Jupiter.

Le passage d’un tel astre dans le système solaire perturberait sans aucun doute les orbites des planètes de manière catastrophique.

On meurt tous ™.

Comment les scientifiques pensaient-ils que le soleil fonctionnait avant la découverte de la fusion nucléaire ?

Mon, 25 Nov 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Ils n’en avaient strictement aucune idée.

J’ai la chance de posséder un exemplaire de l" de de 1890. Ce bouquin est incroyable de précision sur les connaissances de l’époque, mais la partie que je préfère est le dernier chapitre qui énumère les 3 mystères de l’astronomie de l’époque:

La nature des “nébuleuses”. Quelques années plus tard Hubble démontre qu’il s’agit de galaxies, et qu’elles s’éloignent les unes des autres.
La precession du périhélie de Mercure. Après avoir cherché en vain une planète X, Y ou Z causant cette anomalie, c’est un certain Albert Einstein qui l’expliquera correctement par la Relativité.
La source d’énergie du Soleil. La découverte de l’hélium dans le spectre du soleil rend les choses encore plus incompréhensibles à l’époque : comment une boule de 98% d’hydrogène peut elle chauffer autant sans trace d’oxygène ou d’eau ? Il faudra attendre 1920 pour qu’Arthur Eddington explique correctement la .

Comment sait-on que la durée de vie du soleil est de 15 milliards d'années ?

Wed, 23 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

La connaissance de l’ est le résultat combiné de deux approches:

les statistiques faites sur un très grand nombre d’étoiles qui montrent qu’elles se répartissent en groupes bien visibles dans le :

La connaissance des , qui a permis de comprendre l’évolution d’une étoile dans ce graphique, et combien de temps elle passe dans chaque étape.

Quelle que soit l’étoile, elle va passer la plupart de son temps à fusionner de l’Hydrogène en Hélium dans la “ ”, et ce temps est calculable à partie de la masse (réserve d’hydrogène) et de la luminosité (puissance rayonnée)

Par exemple pour le , on peut calculer qu’il va passer 9 milliards d’années sur la séquence principale, puis suivre le tracé dans le diagramme ci-dessous:

L sera donc la suivante, sans l’ombre d’un doute, sauf que le point blanc à droite sera si brillant qu’il devrait vous aveugler instantanément si on arrivait à le reproduire sur l’écran, plus de 1000x plus lumineux que le Soleil !

Dire que cette histoire dure 15 milliards d’années me semble un peu discutable car une est pratiquement éternelle tellement elle se refroidit lentement. Il me semble plus juste de dire environ 11, lorsque la fusion de l’Helium s’arrêtera. Après ça le Soleil ne sera plus vraiment une étoile, plutôt une braise.

Mesurer l’âge actuel du Soleil est un peu plus compliqué, mais comme je vois que ça fait l’objet d’une autre question, ça fera l’objet d’une réponse séparée.

Quelle masse ferait une sphère de Dyson ?

Fri, 06 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Dyson avait pensé à une coquille d’acier de 2 à 3 mètres épaisseur au niveau de l’orbite terrestre, ce qui donne environ la masse de Jupiter, 2 × 10^27 kg.

Mais:

Papagiannis (1985) a démontré par le calcul qu’une coquille sphérique rigide ne peut être construite, compte tenu de la force gravitationnelle, de la pression des rayonnements solaires et des effets centripètes ( )

C’est pourquoi est plus vraisemblable, quoi qu’il faille trouver un gros gisement d’ quand même… Mais le résultat vaut le coup, non ? :

Est-il possible qu'un trou noir tourne plus vite que la vitesse de la lumière ?

Tue, 20 Aug 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Il existe une vitesse limite à la vitesse de rotation des trous noirs imposée par la .

Les trous noirs dont on a mesuré la vitesse de rotation en sont très proches. Par exemple tourne à plus de 1100 tours par seconde (wow!) ce qui correspond à 98% de la limite de censure cosmique.

Ceci a une conséquence intéressante : les trous noirs doivent avoir une moyen de régurgiter du moment cinétique lorsqu’ils absorbent de la matière… Les jets ?

Quelle est l’origine de la diversité des éléments chimiques existant dans l’univers ?

Tue, 23 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

La fusion évoquée par est clairement le moteur de la qui génère beaucoup d’éléments chimiques, surtout jusqu’au fer, mais ce qui peut surprendre est que l’on trouve tous les éléments chimiques du tableau de Mendeleïev à l’extérieur des étoiles.

C’est parce que les étoiles toussent. Quand elles épuisent leur carburant, elles expulsent une partie des atomes qu’elles ont formé dans l’espace. Hubert Reeves disait que nous somme de la “poussière d’étoile” mais je trouve ça un peu trop poétique : nous sommes plutôt des glaires expectorées par des étoiles moribondes…

Et en fait, ces glaires sont souvent gorgées d’isotopes instables, radioactifs, qui décroissent en éléments stables plus ou moins rapidement, formant des éléments que l’étoile n’aurait pas produits directement.

Comme on le voit dans le tableau suivant, il faut en réalité plusieurs types d’étoiles pour produire tous les éléments du tableau:

(Ce tableau montre par une couleur l’origine des différents éléments Northern Arizona University Meteorite Laboratory

Même s’il a été développé dans un contexte différent, j’aime bien le de Gell-Mann : “tout ce qui n’est pas interdit est obligatoire.”

L’Univers est si grand et fait interagir tellement de particules dans les étoiles et les nuages de gaz galactiques qu’il produit tout ce que la physique n’interdit pas.

Notes de bas de page

Pourquoi la gravité n'attire-t-elle pas le rayonnement d'Hawking ?

Wed, 17 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Elle le fait, et ce serait justement la source du !

L’idée est que les fluctuations du produisent partout et en tout temps des paires de particules qui se recombinent immédiatement. Sauf …

… sauf à proximité immédiate d’un horizon des événements, où il y a des probabilités non nulles que l’une des particule soit absorbée par le trou noir, et l’autre pas. Ce seraient ces particules qui constitueraient le rayonnement de Hawking.

La partie troublante (…) c’est que ce rayonnement ferait évaporer le trou noir plutôt que de le faire grossir via les particules absorbées. L’idée est que ça doit être comme ça pour respecter le principe de conservation de l’énergie : puisque le rayonnement dissipe de l’énergie, cette énergie doit être fournie par le trou noir, dont la masse devrait donc diminuer puisque il ne peut pas la fournir autrement.

J’ai mis tout ça au conditionnel, car il n’existe aucune donnée expérimentale confirmant l’existence du rayonnement de Hawking.