Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?
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Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?



  1. #1
    Urgon

    Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?


    ------

    Bonjour à tous !

    Une nouvelle récente parle du taux de rotation (élevé !) du trou noir central de notre galaxie. Cela m'a inspiré une question dont j'ai le plus grand mal à trouver une réponse. Je vais dans ce forum pour avoir, si possible, des réponses sourcées par des sources notables.

    Qu'est-ce qui "tourne" exactement et réellement dans ce qui appartient au trou noir ? (admettons qu'il n'y a aucune matière autour pour clarifier le débat) L'horizon des événements est immatériel, une frontière mathématique, donc il ne "tourne" pas. L'espace temps lui-même tourne dans l'ergosphère mais on peut en extraire de l'énergie donc ce n'est pas vraiment "dans" le trou noir duquel rien ne s'échappe. Et de toutes manières, qu'est-ce qui "tourne" qui provoque la rotation de l'espace temps ? La singularité ? Il ne reste plus que cela, et c'est possible car elle n'est pas ponctuelle, mais je n'arrive à trouver aucune source qui le dise clairement.

    Il est possible que cette question n'aie pas de sens, et je suis prêt à recevoir cette réponse, comme elle n'est pas vraiment posée dans les sources, mais pourquoi ?

    Merci d'avance pour vos réponses, éclaircissement, et sources !

    -----

  2. #2
    titijoy3

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    le disque d'accrétion :https://www.numerama.com/sciences/53...ussi-vite.html

    et sans doute la singularité elle même
    Dernière modification par titijoy3 ; 23/11/2023 à 19h44.
    Maaaagnifiiiiique ! tout ça n'a aucune importance..

  3. #3
    Urgon

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    Citation Envoyé par titijoy3 Voir le message
    le disque d'accrétion :https://www.numerama.com/sciences/53...ussi-vite.html

    et sans doute la singularité elle même
    Merci pour la réponse, mais je supposais dans ma question que il n'y a pas de matière autour. Un trou noir pur peut tourner sans matière autour. C'est le "sans doute" de la singularité que j'aimerais lever, et si possible sourcer.

  4. #4
    titijoy3

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    Citation Envoyé par Urgon Voir le message
    Merci pour la réponse, mais je supposais dans ma question que il n'y a pas de matière autour. Un trou noir pur peut tourner sans matière autour. C'est le "sans doute" de la singularité que j'aimerais lever, et si possible sourcer.
    comment savoir ? personne n'est jamais allé voir..

    on dit que le trou noir tourne par déduction basée sur la physique (que le disque d'accrétion tourne), pour le reste c'est un mystère
    Dernière modification par titijoy3 ; 23/11/2023 à 20h15.
    Maaaagnifiiiiique ! tout ça n'a aucune importance..

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Garion

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    Dans un trou noir de Kerr, la singularité est annulaire. Je présume donc qu'elle peut tourner.

  7. #6
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    Salut,

    Parler de rotation de la singularité (même annulaire) n'a guère de sens.
    Et c'est de plus invérifiable.

    Le disque d'accrétion tourne, mais pas besoin de rotation du trou noir pour ça. Il est juste entrainé dans une rotation préférentielle si le trou noir est en rotation.

    Quand on parle de rotation du trou noir c'est plutôt une géométrie de Kerr (comme signalé ci-dessus).
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Trou_noir_de_Kerr

    Article un peu technique mais la partie ergosphère est sympa à regarder.

    Ce qui tourne dans ce cas c'est l'espace-temps autour du trou noir lui-même. Qu'on peut assimiler au champ gravitationnel (si le trou noir n'a pas énormément grossi, ce n'est rien d'autre que le champ de l'étoile qui a formé le trou noir, juste avant l'apparition de l'horizon des événements, et qui est "figé", on parle aussi d'un astre avec https://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Lense-Thirring article plus vulgarisé).

    Plus exactement, l'espace-temps est déformé de telle manière que toute trajectoire en chute libre radiale est déviée, de la même manière que pour un corps en rotation.
    https://www.researchgate.net/figure/...fig3_276859601
    On parle généralement des trajectoires géodésiques mais pour une trajectoire quelconque pour garder la direction radiale il faut "pousser" latéralement et dans l'ergosphère on ne peut même plus l'empêcher.

    L'extraction de l'énergie du trou noir, qu'on retrouve aussi d'ailleurs dans l'onde gravitationnel intense lors de la fusion de deux trous noirs, est en fait l'énergie de ce champ gravitationnelle (pas facile ni à définir ni à calculer, cette énergie n'est pas localisée, mais qu'on peut quelque peu l'assimiler à l'énergie potentielle en gravité newtonienne, sauf que là y a pas de "rotation" du champ gravitationnel en gravité newtonienne).

    Je déplace en section pédagogique car cette section n'est pas dédiée aux questions adressées à des spécialistes mais pour les discussions entre spécialistes.
    Dernière modification par Deedee81 ; 24/11/2023 à 08h12.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  8. #7
    ordage

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    Citation Envoyé par Garion Voir le message
    Dans un trou noir de Kerr, la singularité est annulaire. Je présume donc qu'elle peut tourner.
    Bonjour

    Un TN de Kerr, est un espace-temps vide, car la singularité n'appartient pas à la variété décrivant cet espace-temps, qui a 2 paramètres: une masse et un moment angulaire.

    La singularité en "anneau" est une ligne d'univers d'espace-temps singulière, à r = 0 et theta = pi/2 (dans les coordonnées de Boyer-Lindquist), qui ne tourne pas dans un supposé "référentiel". Bien que n'appartenant pas à l'univers elle est représentative d'un moment angulaire propre J de cet espace temps qui lui confère une structure particulière caractérisée par ses géodésiques (radiales par exemple) qui vont être différentes de celles des TN's de Schwarzschild. En fait cela va beaucoup plus loin, car la structure des TN's de Kerr est beaucoup plus complexe que celle des TN's de Schwarzschild.

    voir: http://www-cosmosaf.iap.fr/TN_Kerr_JF_20_09_08.pdf

    par exemple
    Cordialement

  9. #8
    papy-alain

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    A mon avis, décrire en toute certitude ce qui se passe dans un TN de Kerr doit faire appel à la gravité quantique qui, hélas, n'est pas prête d'être avérée. Surtout au niveau de la singularité.
    Les météorites ne peuvent exister car il n'y a pas de pierres dans le ciel. Lavoisier.

  10. #9
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    Citation Envoyé par papy-alain Voir le message
    A mon avis, décrire en toute certitude ce qui se passe dans un TN de Kerr doit faire appel à la gravité quantique qui, hélas, n'est pas prête d'être avérée. Surtout au niveau de la singularité.
    En effet, je suis d'accord. En l'absence d'une théorie validée, on peut regarder ce que dit la RG. Mais bon, ça reste non vérifiable.
    "Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)

  11. #10
    Urgon

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    Merci à tous pour vos réponses, et spécialement la réponse détaillée de DeeDee et le lien de Ordage.

    Il y a un point que je n'ai pas compris dans la réponse de DeeDee => "Ce qui tourne dans ce cas c'est l'espace-temps autour du trou noir lui-même. Qu'on peut assimiler au [...] champ de l'étoile qui a formé le trou noir, juste avant l'apparition de l'horizon des événements, et qui est "figé"

    Comment ce qui est "figé" peut-il "tourner" ? Je suppose que le terme "figé" ne doit pas être pris au pied de la lettre, cela veut dire je suppose : "reste dans l'état de rotation dans lequel il était au moment de la formation de l'horizon". Donc l'énergie du moment angulaire, et sa conservation, est donc entièrement contenue dans le champ gravitationnel *externe* au TN ? Et le TN lui même (ce qui est à l'intérieur de l'horizon) n'a aucun moment angulaire ?

    Le moment angulaire J est donc un paramètre qui décrit la géométrie et la dynamique de l'espace-temps à l'extérieur du TN ?

    Je vais étudier le pdf de Ordage, j'espère qu'il a des réponses explicites à ces question, qui sont très difficiles à trouver.

  12. #11
    pm42

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    Citation Envoyé par Urgon Voir le message
    Comment ce qui est "figé" peut-il "tourner" ?
    Quand on est à l'extérieur du trou noir, il ne se forme pas tel quel. Il n'y a pas d'horizon mais un astre dont l'effondrement s'est figé juste avant.
    C'est du à la dilatation du temps : de l'extérieur, l'horizon se formera à l'infini dans le futur.
    C'est la même logique qui fait qu'on ne voit jamais l'astronaute (ou n'importe quoi) tomber dans le trou noir : on voit son image se décaler de plus en plus vers le rouge et se figer petit à petit.

    Donc ce que tu vois tourner, c'est ça. Pas besoin d'aller chercher la singularité (qui n'est pas un lieu, ni de la matière).


    Citation Envoyé par Urgon Voir le message
    cela veut dire je suppose : "reste dans l'état de rotation dans lequel il était au moment de la formation de l'horizon"
    C'est l'idée à part que c'est "juste avant la formation de l'horizon".

    Citation Envoyé par Urgon Voir le message
    Et le TN lui même (ce qui est à l'intérieur de l'horizon) n'a aucun moment angulaire ?
    Tu ne peux pas parler du TN lui même versus son champ extérieur. Le TN, ce sont 2 espaces-temps déconnectés.
    Quand tu en parles, il faut préciser où tu te places et quels effets il a. Et ceux ci sont très différents suivant qu'on est en dessous de l'horizon ou pas.

  13. #12
    Urgon

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    Citation Envoyé par pm42 Voir le message
    Le TN, ce sont 2 espaces-temps déconnectés.
    Quand tu en parles, il faut préciser où tu te places et quels effets il a. Et ceux ci sont très différents suivant qu'on est en dessous de l'horizon ou pas.
    Mais c'est exactement ce que j'ai fait (j'ai précisé où on se place) en disant "Et le TN lui même (ce qui est à l'intérieur de l'horizon) n'a aucun moment angulaire ?"

    J'ai déconnecté les deux espace-temps. Je trouve que c'est très important de préciser (mais je n'ai pas eu de confirmation explicite de cela - et je suis toujours à la recherche de source) que toute l'énergie de rotation d'un trou noir est à l'extérieur de l'horizon.

    J'ai lu le pdf de Ordage, mais il n'y a rien de précis et d'explicite à ce sujet (comme dans toutes les sources que j'ai lues)
    Dernière modification par Urgon ; 24/11/2023 à 18h47.

  14. #13
    pm42

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    Citation Envoyé par Urgon Voir le message
    Mais c'est exactement ce que j'ai fait (j'ai précisé où on se place) en disant "Et le TN lui même (ce qui est à l'intérieur de l'horizon) n'a aucun moment angulaire ?"
    Ok.
    Mais qu'y a t'il à l'intérieur d'après toi pour avoir un moment angulaire ? Cela revient à dire que l'espace-temps aurait un moment angulaire ?

    Si tu veux savoir si l'espace-temps est entrainé par la rotation comme à l'extérieur, il semble que ce soit le cas mais de ce que je lis, c'est spéculatif.
    Et si on suppose qu'il n'y a pas de singularité mais par exemple une étoile de Planck, on doit sans doute pouvoir définir le dit moment angulaire.
    Mais là aussi, faute de gravité quantique, on spécule sur des théories spéculatives.

  15. #14
    Urgon

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    Je ne défend pas que l'intérieur a un moment angulaire. Au contraire, je me fais très bien à l'idée que toute l'énergie de rotation soit à l'extérieur, dans la rotation de l'espace-temps (cf. DeeDee). Je n'en avait pas conscience, et c'est bien d'en avoir conscience je trouve, je ne suis pas sûr que beaucoup de monde en a conscience, même si c'est logique. Mais j'aimerais en avoir une confirmation explicite et des sources.
    Dernière modification par Urgon ; 24/11/2023 à 19h06.

  16. #15
    ordage

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    Citation Envoyé par Urgon Voir le message
    Je ne défend pas que l'intérieur a un moment angulaire. Au contraire, je me fais très bien à l'idée que toute l'énergie de rotation soit à l'extérieur, dans la rotation de l'espace-temps (cf. DeeDee). Je n'en avait pas conscience, et c'est bien d'en avoir conscience je trouve, je ne suis pas sûr que beaucoup de monde en a conscience, même si c'est logique. Mais j'aimerais en avoir une confirmation explicite et des sources.
    Bonjour
    Les trous noirs qu'observe sont des trous noirs de Kerr. Le modèle mathématique se réfère à un TN "éternel" (stationnaire). Les trous noirs astrophysiques, résultant de l'effondrement gravitationnel d'une étoile massive en fin de vie héritent du moment angulaire de l'étoile, qui va se conserver dans l'effondrement. Il y a des éjections de matière, mais si l'étoile est suffisamment massive (M >8 M_Soleil) , l"effondrement peut donner un trou noir de Kerr avec le moment angulaire de ce qui s'est effondré Il va évoluer vers un état tendant vers la stationnarité. On suppose que les TN's plus gros résultent de multiples collisions de TN's.
    Ce qui est décrit sous l'horizon par la théorie, pour fascinant que ce soit, est impossible à vérifier directement puisque rien ne sort du TN. Par contre, rien de ce qu'on observe à l'extérieur ne le contredit. Cela a fait l'objet de nombreux débats.
    Pour l'horizon "externe" on n'a guère de doute, si ce n'est qu'il n'est pas encore complétement finalisé car cela demande un temps infini, car Penrose à démontré un théorème de formation d'une surface piégée à partir d'un état "de non retour" dans l'effondrement qui allait inexorablement tendre vers un horizon.
    L'ergosphère est extérieure à l'horizon, ce qui signifie que si on y pénètre on peut en ressortir, donc elle est physiquement vérifiable et par ailleurs Penrose a décrit un procédé qui permet d'extraire l'énergie de rotation du Trou noir de Kerr, qui peut représenter jusqu'à 29% de l'énergie totale.
    Bien plus que les 0,7% de la fusion nucléaire à l’œuvre dans les étoiles.
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    Cordialement

  17. #16
    Urgon

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    Est-ce que les 29% signifie qu'il n'y a que 29% de l'énergie de rotation qui est dans l'ergorégion (et le reste où ?), ou bien - comme cela émerge des discussions précédente, mais toujours sans confirmation explicite ou source - il y a bien 100% de l'énergie de rotation dans l'ergorégion, mais on ne peut en extraire que 29 % ? (je reste focalisé sur la question en titre de ce sujet, et je l'aborde sur plusieurs angles pour voir si tout est cohérent)

  18. #17
    Archi3

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    La rotation de l'espace temps n'est pas due à la singularité. N'importe quelle masse en rotation produit un espace temps "tournant" autour d'elle, même si il n'y a pas d'ergosphère (c'est à dire qu'un observateur pourrait rester au repos par rapport à un référentiel lointain, mais il devrait exercer une force pour s'opposer à la gravitation qui ne serait pas purement radiale mais aurait aussi une composante "orthoradiale" pour s'opposer à la rotation).

    Le calcul peut etre fait pour une coquille mince en rotation, l'intérieur "vide" tourne aussi, mais moins vite que la coquille. Ca donne des discussions intéressantes sur le principe de Mach, qui suppose que le référentiel global "sans rotation" est en fait déterminé par la distribution de masse dans l'Univers qui fixe le repos relatif. C'est à la fois vrai et faux, une masse tournante influence l'espace temps mais pas complètement, donc il y a quelque chose d'intrinsèque dans l'état de "non rotation".

  19. #18
    Urgon

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    Citation Envoyé par Archi3 Voir le message
    La rotation de l'espace temps n'est pas due à la singularité. N'importe quelle masse en rotation produit un espace temps "tournant" autour d'elle.
    Mais quelle autre masse il y a-t-il dans un TN de Kerr que la singularité ? Ces deux phrases sont contradictoires selon moi. Il faudrait plutôt dire : "la rotation de l'espace temps (dans un TN de Kerr) n'est pas due à une masse en rotation", et c'est ce que j'avais compris des discussions précédentes. C'est un espace-temps "figé" dans un état de rotation selon DeeDee, qui n'a malheureusement pas confirmé (ni infirmé) cette interprétation de ses propos.

    DeeDee, que pensez-vous de la discussion depuis votre intervention, et pouvez-vous confirmer les affirmations suivantes, compatibles avec votre intervention, et d'autres, mais pas aussi explicites dans votre intervention (mais que d'autres se sentent libre aussi de confirmer explicitement ! - et je suis toujours à la recherche de sources qui disent ce qui suit explicitement) :

    * 100% de l'énergie de rotation du TN est dans l'ergorégion, au-delà de l'horizon des événements.
    * La rotation de l'espace-temps est due à l'étoile ou la matière avant son effondrement. L'espace-temps est resté "figé" selon votre terme, dans cet état de rotation (ce qui mériterait des explications complémentaires d'ailleurs mais je préfère rester focalisé sur la question titre de ce fil de discussion).

    Avec mes énormes remerciements à l'avance !

  20. #19
    ordage

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    Citation Envoyé par Urgon Voir le message
    Est-ce que les 29% signifie qu'il n'y a que 29% de l'énergie de rotation qui est dans l'ergorégion (et le reste où ?), ou bien - comme cela émerge des discussions précédente, mais toujours sans confirmation explicite ou source - il y a bien 100% de l'énergie de rotation dans l'ergorégion, mais on ne peut en extraire que 29 % ? (je reste focalisé sur la question en titre de ce sujet, et je l'aborde sur plusieurs angles pour voir si tout est cohérent)
    Bonjour
    L'ensemble du TN subit une rotation, mais si on se place dans le plan "équatorial" là où l"effet de la rotation est le plus sensible, il ne tourne pas comme un disque rigide; mais plutôt comme un tourbillon , où loin du vortex la rotation est faible et peut être compensée par une accélération locale mais qui s'accroît quand on se rapproche du vortex , jusqu'à devenir telle (dans l'ergosphère pour le TN) quelle ne peut plus être compensée et provoque un entraînement irrémédiable.

    Il faut aussi garder à l'esprit que la masse du TN suit une loi similaire, à grande distance elle exerce une attraction faible qui peut être compensée mais augmente jusqu'à un point (l'horizon) où la chute est irrémédiable. Les deux limites ne coïncident pas dans un TN de Kerr. Les 29% (maximum) d'énergie de rotation qu'on peut récupérer sont extraits du TN (qui "ralentit" jusqu'à devenir un TN de Schwarzshild statique).
    Les 2 effets se combinent dans le TN de Kerr. ce qui donne un géodésique "courbée".

    Si Penrose propose l'ergosphère c'est du fait que c'est un endroit où le procédé d'extraction est très efficace, mais on pourrait le faire ailleurs.
    A noter que l'assistance gravitationnelle que les sondes spatiales utilisent relèvent du même principe: on "vole" du moment angulaire aux planètes dans le référentiel Solaire.

    Cordialement

  21. #20
    pm42

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    Citation Envoyé par Urgon Voir le message
    Mais quelle autre masse il y a-t-il dans un TN de Kerr que la singularité ?
    Il semble que tu ignores les réponses.
    Du point de vue extérieur, la singularité tout comme l'horizon n'existent pas. Les effets d'un trou noir sont exactement les mêmes que ceux de la masse qui s'est effondrée.


    Citation Envoyé par Urgon Voir le message
    Ces deux phrases sont contradictoires selon moi.
    Juste parce que tu ne comprends pas.

    Citation Envoyé par Urgon Voir le message
    Il faudrait plutôt dire : "la rotation de l'espace temps (dans un TN de Kerr) n'est pas due à une masse en rotation", et c'est ce que j'avais compris des discussions précédentes.
    Vu que c'est faux, c'est que tu as mal compris.

    Citation Envoyé par Urgon Voir le message
    C'est un espace-temps "figé" dans un état de rotation selon DeeDee, qui n'a malheureusement pas confirmé (ni infirmé) cette interprétation de ses propos.
    Normal : il n'a jamais parlé d'espace-temps figé. Ce qui est figé de l'extérieur du trou noir, c'est l'astre en effondrement.

    J'en reviens à ce que je disais plus haut et que tu as dénié : tu continue à ne pas prendre en compte que l'intérieur et l'extérieur sont 2 zones déconnectées et à imaginer une singularité qui tourne et qui aurait un effet sur l'espace-temps hors horizon.

  22. #21
    Archi3

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    Citation Envoyé par Urgon Voir le message
    Mais quelle autre masse il y a-t-il dans un TN de Kerr que la singularité ? !
    le problème est dans ta représentation mentale de "il y a " qui suppose une simultanéité entre l'extérieur et l'intérieur. La géométrie de l'espace temps est bien plus compliquée que ça. Tu ne peux pas dire que le champ gravitationnel est du à la singularité : par exemple si une masse sphérique s'effondre en trou noir, le champ gravitationnel à l'extérieur reste statique et est la même que si elle ne s'était pas effondrée (si le Soleil se transformait en trou noir, la Terre continuerait le même mouvement sans en être affecté). On ne peut donc pas attribuer le champ gravitationnel à la singularité.

    le fait que l'espace-temps "tourne" est analogue au champ magnétique créé par des charges en mouvement (en particulier une sphère chargée électriquement qui tourne produit un champ B qui n'existe pas avec une sphère immobile). Le mouvement des charges ou des masses modifie le champ, mais ce n'est pas spécifique aux singularités.

    Mais pour la RG, il faut juste en général éviter d'en parler avec les mains en collant des images "classiques" de l'espace temps, parce que ça amène à des représentations incorrectes.

  23. #22
    Urgon

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    Alors restons sur la phrase clé, qui est la plus importante pour moi, que personne n'a encore confirmé ou infirmé explicitement. Cette phrase ne considère pas l'intérieur du TN, et considère bien que intérieur (en deça de l'horizon) et extérieur sont déconnectés.

    * 100% de l'énergie de rotation du TN est dans l'ergorégion, au-delà de l'horizon des événements

    Est-ce vrai ou faux ?

    Pour le second point, ma compréhension avait été validée par pm42 dans le post #11, mais je disais justement que des explications complémentaires étaient nécessaires, donc je ne prétend pas avoir tout compris, au contraire je demandais une réintervention de DeeDee pour préciser ce qu'il entendait par "figé".

    Mais restons si vous le voulez bien, sur la phrase en exergue ci-dessus pour le moment. Et n'oubliez pas les sources aussi qui peuvent aider à confirmer ou infirmer cette phrase. Cordialement.

  24. #23
    Archi3

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    Citation Envoyé par Urgon Voir le message
    Alors restons sur la phrase clé, qui est la plus importante pour moi, que personne n'a encore confirmé ou infirmé explicitement. Cette phrase ne considère pas l'intérieur du TN, et considère bien que intérieur (en deça de l'horizon) et extérieur sont déconnectés.

    * 100% de l'énergie de rotation du TN est dans l'ergorégion, au-delà de l'horizon des événements

    Est-ce vrai ou faux ?
    c'est faux évidemment. Une étoile à neutron a aussi une énergie de rotation et il n'y a pas d'ergosphère.

  25. #24
    pm42

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    Citation Envoyé par Archi3 Voir le message
    c'est faux évidemment. Une étoile à neutron a aussi une énergie de rotation et il n'y a pas d'ergosphère.
    Oui. On se demande aussi pourquoi l'énergie de rotation serait restée dans l'ergorégion et que la masse en rotation qui vient de se figer à l'horizon l'aurait perdu intégralement.
    Celle ci n'a d'ailleurs rien de spécial : c'est une région de l'espace entrainée par la rotation à un tel point qu'on ne peut plus y rester immobile mais elle ne limite pas cet effet. En dehors de l'ergosphère, l'espace-temps est quand même entrainé, juste moins.

  26. #25
    Urgon

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    "La masse en rotation qui vient se figer" ? figer ? rotation ? ce paradoxe n'est décidément pas clair.

    Une étoile à neutron en tout cas n'est pas figée, et donc il n'y a pas de mystère : c'est la masse en rotation de l'étoile à neutrons qui possède le moment angulaire. Le TN est (très) particulier et c'est très difficile de donner un sens physique au moment angulaire (c'est tout le sujet de ce fil) étant donné que, comme vous l'avez bien dit, la masse est dans un espace-temps inaccessible complètement séparé qui ne peut influencer l'extérieur, et en plus elle ne tourne pas. Je ne comprends pas comment vous pouvez comparer les deux.

    En tout cas, l'énergie de rotation est au moins en partie dans l'ergorégion, puisque on peut l'extraire par le processus de Penrose. Combien d'énergie ? 29% du total (au minimum) ? 50 % 100 % ? Bon je vais poursuivre mon enquête ailleurs, je vais plutôt essayer de trouver des sources sur ce sujet, qui sont difficile à trouver, je pensais être mis sur leur piste ici, mais sans succès non plus.

    Merci à tous pour vos réponses, même si on ne s'est pas compris. Si je trouve des sources, je reviendrais en parler ici, et je pense que maintenant, de toutes façons, la discussion devrait se fonder sur des sources pour avancer. Et n'hésitez pas à en faire part ici aussi.

  27. #26
    pm42

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    Citation Envoyé par Urgon Voir le message
    "La masse en rotation qui vient se figer" ? figer ? rotation ? ce paradoxe n'est décidément pas clair.
    Il n'y a aucun paradoxe et cela a été expliqué plusieurs fois : on prend un trou noir stellaire, il est créé par une étoile en rotation (elles le sont toutes) qui s'effondre.
    A cause de la dilatation du temps, tu ne verras jamais l'effondrement ni même la formation de l'horizon.
    Tu vas voir l'effondrement se figer.

    C'est exactement la même chose que si tu regardes un astronaute tomber dans un trou noir en agitant les bras : tu vas le voir bouger de plus en plus lentement et tu pourra l'observer aussi longtemps que tu veux à part le fait qu'il sera de plus en plus décalé vers le rouge mais tu ne le verra jamais franchir l'horizon. Tu le verra se figer juste avant.

    C'est du grand classique et il faut comprendre cela avant d'aller plus loin.

    Citation Envoyé par Urgon Voir le message
    comme vous l'avez bien dit, la masse est dans un espace-temps inaccessible complètement séparé qui ne peut influencer l'extérieur,
    Pas du tout : on a dit exactement le contraire. Tu confonds encore les 2 espace-temps.

    Citation Envoyé par Urgon Voir le message
    Merci à tous pour vos réponses, même si on ne s'est pas compris
    Pas du tout : on a parfaitement compris tes questions mais tu refuse les réponses qui ne correspondent pas à l'image fausse que tu t'ai faites d'un trou noir et qui t'amène à sortir des aberrations.

  28. #27
    Garion

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    Citation Envoyé par pm42 Voir le message
    A cause de la dilatation du temps, tu ne verras jamais l'effondrement ni même la formation de l'horizon.
    Tu vas voir l'effondrement se figer.
    Et pourtant on constate l'horizon sur pas mal de trou noir.
    Pourquoi ?

  29. #28
    Urgon

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    Sources allant dans le sens de 100% énergie de rotation dans l'ergosphère d'un TN :

    * Source : http://large.stanford.edu/courses/20...this%20process.
    Phrase : Similarly to the Blandford-Znajek process, the energy extracted is from the rotation of the black hole, thus limiting the lifespan of this particular generator. At the point where the black hole, ceases to rotate, it will cease to be a source of energy through this process.

    Interprétation possible : Si le trou noir cesse de tourner c'est que on a utilisé 100% de son énergie de rotation par le processus de Penrose (même si son rendement est de 29%). Donc 100% de l'énergie de rotation était contenue dans l'ergosphère.


    J'en rajouterais dans ce post au fur et à mesure. Vous pouvez bien sûr (et je ne demande pas mieux) lister sources et phrases allant dans l'autre sens.
    Dernière modification par Urgon ; 26/11/2023 à 18h31.

  30. #29
    pm42

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    Citation Envoyé par Garion Voir le message
    Et pourtant on constate l'horizon sur pas mal de trou noir.
    Je veux bien que tu nous cites les trous noirs sur lesquels on a constaté l'existence d'un horizon et comment on a fait.

  31. #30
    pm42

    Re : Trou noir en rotation : qu'est-ce qui tourne ?

    Citation Envoyé par Urgon Voir le message
    Si le trou noir cesse de tourner c'est que on a utilisé 100% de son énergie de rotation par le processus de Penrose (même si son rendement est de 29%). Donc 100% de l'énergie de rotation était contenue dans l'ergosphère.
    Pas du tout. Si j'ai une turbine qui tourne dans de l'huile, que je met sers du mouvement de la dite huile pour entrainer une autre turbine, je vais aussi extraire avec un rendement < 100% l'énergie de la 1ère turbine qui finira par s'arrêter.
    Ce n'est pas pour cela que l'énergie de rotation était contenue dans l'huile.

    P.S : c'est le principe d'un convertisseur de couple dans une boite automatique mais c'est la même chose avec le TN, il entraine l'espace-temps en tournant.

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