[RISIPHYSIQUE] Les trous noirs sont chauves

Salutations mes bons kheys sur le topic cosmo de la nuithttps://image.noelshack.com/fichiers/2020/20/2/1589306042-philippot-relaax-chapeau.png

L'astronomie a fait d'énormes progrès en quelques siècles et les nouvelles connaissances ont su se vulgariser et être considérées acquises même pour le grand public. Tout le monde connait l'existence des trous noirs alors que ces objets sont connus depuis à peine une centaine d'annéeshttps://image.noelshack.com/fichiers/2017/06/1486375158-oss117-23.png

La plupart des gens pense connaitre les trous noirs ou au moins en avoir une idée à peu près correcte mais saviez-vous qu'ils étaient chauves ?https://image.noelshack.com/fichiers/2016/40/1476038317-picsart-10-09-08-12-24.jpg

Ce pavé va tenter d'expliquer pourquoi ils sont atteint d'alopécie et en quoi c'est une notion complétement sérieuse en astrophysique qui nous apprend des choses intéressantes sur le fonctionnement de l'univers alors accrochez-voushttps://image.noelshack.com/fichiers/2017/20/1495220991-oss-new.png

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Tout d'abord rafraichissons-nous les idées, peu importe comment il s'est formé un trou noir est défini comme un objet déformant l'espace-temps si violemment que lorsque l'on s'en approche de trop près, même se déplacer à la vitesse de la lumière ne permet pas d'échapper à son attraction gravitationnelle. On appelle cette zone à partir de laquelle plus rien ne peut sortir du trou noir <ul'horizon des événements </uhttps://image.noelshack.com/fichiers/2017/21/1495827251-rio-43.png

Il faut comprendre que la région au-delà de cet horizon est parfaitement coupé du reste de l'univers, c'est une bulle à part dans le cosmos dont aucune information ne peut s'en échapper. C'est à partir de cette idée que nous allons raisonnerhttps://image.noelshack.com/fichiers/2017/06/1486374907-oss117-11.png

Si aucunes informations ne peuvent sortir d'un trou noir qu'est-ce qu'on peut savoir d'un trou noir ? Eh bien très peu de choses en réalité. La première chose que l'on peut savoir sur un trou noir est sa <umasse </u, c'est assez intuitif de comprendre que la taille de ce famoso horizon des événements va dépendre de la masse du trou noir et par conséquent nous donner indirectement la masse responsable de la déformation de l'espace-temps que l'on observehttps://image.noelshack.com/fichiers/2017/21/1495714967-rio-17.png

Explorons-cette idée car elle va être fructueuse pour comprendre une autre information que l'on peut obtenir sur un trou noir. Ce qui va nous être très utilie est de comprendre que la Terre ne tourne pas autour du Soleil mais plutôt suit les lignes de champs de l'espace-temps déformés par celui-ci, ces déformations peuvent être complexes mais ont le mérite d'être continues, de se conserver et d'avoir une portée infinie. Ces 3 notions sont fondamentales pour comprendre qu'en fait lorsqu'un trou noir se forme, l'espace-temps à l'extérieur de son horizon des événements se souvient de la masse qui a donné naissance au trou noir. Autrement dit l'information sur la masse du trou noir n'est pas codé à l'intérieur de celui-ci mais dans la manière dont l'espace-temps se déforme à l'extérieur et c'est la raison pour laquelle même si aucunes infos ne sont disponibles en son sein, sa masse en est une que l'on peut obtenirhttps://image.noelshack.com/fichiers/2017/20/1495393200-rio-5.png

Cette idée (qui peut être difficile à comprendre tout de suite donc laissez-vous le temps) permet de comprendre qu'une deuxième information que l'on peut avoir sur un trou noir est sa <u'charge'</u. Car si ce que je vous ai dit à commencer à faire sens pour vous, il devient évident que même si on ne peut pas savoir quelles sont les particules chargées à l'intérieur du trou noir leur champ éléctromagnétique est toujours conservé à l'extérieur du trou noir et permet de coder pour cette charge ergo on peut la connaitre. Il faut évidemment nuancer cela par le fait que dans la nature si un trou noir chargé existe il finira forcément par devenir neutre électriquement car il attirera des particules de charges opposées en son seinhttps://image.noelshack.com/fichiers/2017/06/1486375156-oss117-24.png

Une troisième information que l'on peut avoir est sa vitesse de rotation ou plus précisément son <umoment angulaire </u. En relativité générale un corps massif en rotation autour de lui-même entraine avec lui l'espace-temps, un peu comme si vous tourniez sur vous-même dans un fluide, cet effet a été observé même sur Terre à l'aide d'un satellite qui a pu mesurer la déformation de l'espace-temps lié à sa rotation. Dans le cas d'un trou noir cet effet, qu'on appelle frame-dragging pour la culture, est évidemment beaucoup plus important et ça peut d'ailleurs entraîner des effets cocasses que je peux expliquer au curieux. Quoiqu'il en soit cet effet se produit à l'extérieur du trou noir et donc il est tout à fait possible de connaitre son moment angulairehttps://image.noelshack.com/fichiers/2017/20/1495222659-oss-new-1.jpg

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"Bon il est gentil mais son pavé commence à être long et on en voit pas le bout" vous vous dîtes peut-êtrehttps://image.noelshack.com/fichiers/2017/18/1493893392-oss-4.png

Sachez que c'est en fait fini, ce sont les trois seules choses que l'on peut savoir et ceci <upeu importe comment il s'est formé et la matière qui l'a formé </u. En fait c'était assez long parce que ce qu'on vient de démontrer avec les mains est un théorème très sérieux qui s'appelle le <uthéorème de calvitie des trous noirs</uhttps://image.noelshack.com/fichiers/2017/21/1495826642-rio-28.png

Ce théorème porte bien son nom car il permet de saisir qu'aucun trou noir n'est plus spécial qu'un autre, qu'il n'a pas de cheveux. Il permet aussi et surtout de conclure que dans l'univers entier il n'y a que 4 types de trous noirs, pour lesquels on a un petit nom qui provient de ceux qui ont aidé à leur compréhension que voici :

* Trou noir de Schwarzschild, sans charge et sans rotation
* Trou noir de Reissner-Nordström, avec charge et sans rotation
* Trou noir de Kerr, sans charge et avec rotation
* Trou noir de Kerr-Newman, avec charge et avec rotation

Vous êtes donc maintenant parfaitement capables de démontrer que tous les trous noirs de l'univers sont parfaitement représentés par un trou noir de Kerr-Newmannhttps://image.noelshack.com/fichiers/2017/22/1496580718-jesusperplexechauve.png

Cette idée sera la base de la dernière partie de cette trilogie "à la frontière du connu" qui expliquera en quoi ce qu'on vient de dire a en réalité détruit la mécanique quantique et comment on peut s'en sortir, mais ça c'est pour une prochaine foishttps://image.noelshack.com/fichiers/2017/06/1486375526-oss117-34.png

J'espère qu'avec ce pavé j'ai pu vulgariser une notion assez complexe de la physique et que les kheys qui ont eu le courage de le lire jusqu'au bout sauront l'utiliser en soirée pour pécho de la gourgandinehttps://image.noelshack.com/fichiers/2020/20/2/1589306042-philippot-relaax-chapeau.png

Topic FAQ : https://www.jeuxvideo.com/forums/42-51-64712603-1-0-1-0-risiphysique-faq.htm

Up nocturne

On se rassure comme on peuthttps://image.noelshack.com/fichiers/2016/40/1476038317-picsart-10-09-08-12-24.jpg

Même les plus grands colosses de l'univers se font calvitiedhttps://image.noelshack.com/fichiers/2016/40/1476038317-picsart-10-09-08-12-24.jpg

Fdp

Qu'elles sont les effets du frame-dragging ?

Le 20 août 2021 à 00:18:59 :
Qu'elles sont les effets du frame-dragging ?

L'espace-temps lui même est entrainé par la rotation de l'objet massif, un objet qui plane au dessus sans bouger sera vu comme tournant de la part d'un observateur infinihttps://image.noelshack.com/fichiers/2021/29/2/1626743678-oui.png

Le frame-dragging de la Terre a été mesuré donc on sait que c'est bien un effet existanthttps://image.noelshack.com/fichiers/2021/29/2/1626743678-oui.png

Pour un objet comme un trou noir l'effet est encore plus forthttps://image.noelshack.com/fichiers/2021/29/2/1626743678-oui.png