Evaporation-Des-Trous-Noirs | Dr. Goulu

Un trou noir peut-il absorber un autre trou noir ?

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

Réponse publiée

Un trou noir n’aspire rien du tout. A grande distance il déforme l’espace comme le ferait une étoile de même masse, et “attire” donc n’importe quelle autre objet, trous noirs compris.

Mais les trous noirs sont si petits qu’ils n’ont aucune chance d’entrer en collision frontale. Il se mettent en orbite l’un autour de l’autre en formant un qui émet des ondes gravitationnelles, ce qui rapproche peu à peu les deux objets jusqu’à ce qu’ils fusionnent.

C’est arrivé à , le premier événement de ce genre mesuré par LIGO

L’analyse du signal au travers du décalage vers le rouge présumé a suggéré qu’il a été produit par la fusion de deux avec des masses respectives de 36 et 29 fois celle du Soleil, conduisant à un trou noir post-fusion de 62 masses solaires. La différence d’énergie de 3 masses solaires a été rayonnée sous forme d’ondes gravitationnelles, en accord avec l’ .

Le pic d’énergie rayonnée par l’onde gravitationnelle, d’une puissance d’environ 3,6×10^49 W était supérieur à la puissance lumineuse rayonnée par toutes les étoiles de l’ . a indiqué : « La puissance totale libérée dans les ondes gravitationnelles pendant la brève collision était cinquante fois plus grande que toute la puissance diffusée par toutes les étoiles de l’univers mises ensemble. »

Pendant la durée de 0,2 s du signal détectable, la vitesse tangentielle relative (orbitale) des trous noirs a augmenté de 30 % à 60 % de la . La fréquence orbitale de 75 Hz (la moitié de la fréquence de l’onde gravitationnelle) signifie que les objets orbitaient l’un autour de l’autre à une distance de seulement 350 km avant qu’ils ne fusionnent.

Vous arrivez à imaginer deux choses 30 fois plus massives que le Soleil qui se tournent autour 75 fois par seconde à 350 km de distance ? Bravo !

Mais mon trou noir binaire préféré reste . Un trou noir de 100 millions de masses solaires tourne en 12 ans (moins quelques jours à chaque tour) autour d’un de 17 milliards de masses solaires, le tout à peine plus grand que notre système solaire. Quand le “petit” trou noir traverse le disque d’accrétion du grand, il émet des flashes visibles jusqu’ici, à 3.5 milliards d’année lumière

Comment a-t-on prouvé l'évaporation des trous noirs (rayonnement de Hawking)?

Wed, 20 Nov 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Ce n’est pas prouvé. Aucune expérience n’a vérifié cette hypothèse, sinon Hawking aurait eu le Prix Nobel pour ça. Et même si on avait un trou noir “pas loin”, ce serait extrêmement difficile à détecter tellement ce rayonnement est faible. Pour un trou noir “normal” de masse supérieure à celle du Soleil, le rayonnement correspond à celui d’un “corps noir” de température inférieure à celle du rayonnement cosmologique.

Cependant, l’hypothèse de Hawking est cohérente avec le reste de la physique, donc personne ne doute vraiment que ce phénomène existe.

Pourquoi un trou noir n'attire pas tout en sa singularité (on ne se fait pas « aspirer » à l'intérieur) et fini par s'évaporer ?

Mon, 10 Jun 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

A une distance d assez grande, une masse M déforme l’espace de la même manière qu’elle soit répartie dans une grande sphère (étoile) ou concentrée dans une hypothétique singularité.

Si le Soleil devenait un trou noir (il ne peut pas car il n’est pas assez massif, mais supposons…), les planètes continueraient à tourner autour sur leur orbite, sans modification.

Ce n’est que si on s’approche très près du trou noir que la gravitation devient extrêmement intense. Dans le cas du “Soleil noir” ci-dessus, le vaut 3 kilomètres. Il n’ “aspirera” de façon définitive que ce qui passera à moins de 3km de la singularité. Donc pas grand chose, car tout ce qui tombera à côté va être accéléré a une vitesse fantastique.

“Preuve” dans cette vidéo ou vous voyez en accéléré le mouvement des étoiles proches de , le trou noir central de notre galaxie. qui a une masse de plus de 4 millions de masses solaires (donc un rayon de Schwarzschild de 12 millions de kilomètres, juste 20 fois celui du Soleil):

L’ passe à 17h lumière seulement de A* en se faisant accélérer à 2.6% de la vitesse de la lumière ! Vous imaginez ? Une étoile entière accélérée 1000x plus vite que la plus rapide de nos petites sondes spatiales !!! (je ne mets pas souvent des triples points d’exclamation, mais là ça les mérite, je trouve…)

Pourtant S2 ne va pas se faire “aspirer” par le trou noir dans un horizon prévisible.

Bref, les trous noirs ne grossissent pas vite du tout. Au point où on se demande toujours comment les trous noirs supermassifs ont pu devenir si gros depuis le Big Bang. A suivre…