Le trou noir. Le trou noir Rappel historique (I) Le trou noir, celui dont on parle dans les clubs d'astrophysique et de cosmologie sans jamais le voir.
L’univers ne se résume pas aux trous noirs mais cet astre apparaît de façon récurrente dans l’univers dès qu’un corps est soumis à un champ gravitationnel extrêmement intense. Le trou noir marque la mort de certaines étoiles massives, il est vraisemblablement à l’origine du rayonnement de nombreuses radiosources, il participe à la composante de la matière sombre et est considéré comme l’un des seuls astres de l’univers qui une fois né ne disparaît plus jamais de la scène. Avec un tel palmarès vous conviendrez qu’il est difficile de rester indifférent en sa présence et qu’il mérite un hommage tout particulier à l'image de la "superstar" qu'il est dans tous les sens du terme. Nous allons expliquer ces postulats et tenter de les démontrer en prenant des exemples concrets parmi les événements qui se manifestent aujourd’hui dans l’univers.
Propriétés. L'environnement d'un trou noir supermassif révélé. Des trous noirs supermassifs de plusieurs centaines de millions de masses solaires résident au centre de la plupart des galaxies massives.
Contrairement à ce que l'on pourrait croire, ils n'absorbent pas toute la matière (gaz et poussières) qui les entoure. Gaz et poussières chutent vers le trou noir en formant généralement un disque, en rotation autour de celui-ci. Cette chute s'accompagne de la libération d'une quantité prodigieuse de rayonnement, principalement ultraviolet et X. Cette émission est parfois si forte qu'elle arrive à repousser une partie de la matière loin du trou noir, sous la forme de vents pouvant atteindre des vitesses de plusieurs centaines de km/s.
Mais, l'environnement des trous noirs supermassifs demeure mal connu à ce jour : quelle matière constitue les abords d'un tel trou noir ? Des signes de collisions entre galaxiesLes chercheurs ont également obtenu des informations sur le gaz interstellaire constituant la galaxie hôte, Mkn 509. . © NASA/CXC/M.Weiss Notes : Trou noir : news, vidéos, fonds d'écran, membres. Un trou noir. Accueil » La fin des étoiles massives » Un trou noir La vitesse de libération La vitesse de libération de la Terre est définie comme la vitesse initiale qu’un corps doit posséder afin de pouvoir échapper à l’attraction gravitationnelle de notre planète.
Elle est d’environ 11 kilomètres par seconde. Ainsi, pour envoyer une sonde vers une autre planète, il est nécessaire de la lancer au moins avec cette vitesse. Sinon, l’engin ne peut pas s’échapper, soit il retombe sur Terre, soit il se retrouve en orbite autour de notre planète tel un satellite. On peut de la même façon définir une vitesse de libération pour n’importe quel corps céleste, en particulier une étoile. Lorsqu’une étoile massive arrive en fin de vie, elle s’effondre sur elle-même. Mais cela continue-t-il indéfiniment ? Le trou noir XTE J1550-564 observé par l’observatoire dans les rayons X Chandra. Le mystère des trous noirs. En 1916, l'astronome allemand Schwarzschild, en s'appuyant sur les travaux d'Einstein, a calculé quelle devrait être la taille d'un astre, pour que la vitesse de libération de celui-ci devienne égale à celle de la lumière.
Cette vitesse est une limite que rien ne peut dépasser, d'après la théorie de la relativité. On sait, de plus, que la taille d'une étoile à neutrons diminue avec la masse, parce que la gravitation finit par l'emporter sur la pression de dégénérescence. A l'intérieur d'un trou noir. Lorsqu'une étoile s'effondre pour donner un trou noir, tout ce qui concerne sa géométrie, sa composition... est perdu.
Trois paramètres suffisent à caractériser complètement un trou noir : sa masse, sa charge et sa vitesse de rotation (en réalité, son moment angulaire, mais cela revient au même). Nous allons nous intéresser successivement aux trois "espèces" de trous noirs : Thermodynamique du trou noir. L'entropie du trou noir Les trous noirs posent un problème fondamental : où passe l'information lorsqu'une particule tombe dans le trou noir ?
Rappelons-nous qu'un trou noir est caractérisé par trois données seulement : sa masse, son moment angulaire et sa charge électrique. Or un système physique possède d'autres informations, et en particulier l'entropie, qui est une mesure de son désordre. L'existence des trous noirs. Comment détecter un trou noir ?
Par définition, un trou noir n'émet rien. Pour le détecter, il va falloir recourir à des méthodes indirectes. Si le trou noir fait partie d'un système binaire, deux méthodes sont possibles : une analyse fine des perturbations du mouvement de l'étoile visible conduit à déterminer une masse pour son compagnon incompatible avec une étoile à neutrons (supérieure à la limite d'Oppenheimer-Volkoff) la présence d'un disque d'accrétion va provoquer une intense émission dans le domaine des rayons X, avec des variations très rapides. Si ces variations sont très rapides, ceci signifie qu'on a affaire à une zone, donc un corps central de très petite taille. La lumière de A nous parvient avant celle de B. A l'intérieur d'un trou noir. Le trou noir de Reissner-Nordstrøm Lorsque le trou noir possède une charge électrique, la solution de Schwarzschild n'est plus valable.
Nous avons maintenant deux horizons distincts. Lorsque l'on charge le trou noir, l'horizon des événements se rétrécit, et il en apparaît un second juste au dessus de la singularité. Plus le trou noir est chargé, plus les deux horizons se rapprochent. La sphère des photons existe toujours, mais n'est pas représentée ici. Trou noir. Les trous noirs.
Les trous noirs sont parmi les objets les plus mystérieux et les plus fantasmatiques de notre Univers.
Ces noyaux d'étoiles mortes rassemblent tous les extrêmes, en terme de masse, de taille, de densité, etc ... Ces monstres gravitationnels, théoriques puisque nous n'avons jamais pu les observer directement, existent pourtant bel et bien. Ils ont beau tout attirer sur leur passage, y compris la lumière, on sait aujourd'hui détecter leur présence par des moyens détournés. Il n'en reste pas moins que ce qui se passe au coeur d'un trou noir restera pour toujours inaccessible à nos yeux, et peut-être même à notre compréhension ...
Parcourez notre gamme de posters sur les trous noirs : Souvent représentés de façon très imaginatives à travers les œuvres de sciences fictions, les trous noirs sont parmi les phénomènes célestes les plus mystérieux et les plus mal maîtrisés par la connaissance humaine, en opposition à leur notoriété pourtant planétaire pour le grand public.