Les trous noirs - publié le 30/10/2007

Résumé du document

"Il est très difficile de résister à l'attraction de petits corps massifs. Avec une étoile neutron, la lumière, les ondes radio électriques et les électrons peuvent encore s'échapper, mais si l'objet est plus petit et massif, aucun espoir ne subsiste. Mais la lumière ne peut se dégager de son emprise. Dans ce cas, si rien de ce qui y est entré n'en ressort, c'est comme s'il y avait un trou dans l'espace. Et, ce trou, ne pouvant émettre de la lumière, est noir." Texte d'Isaac Asimov.

Extraits

[...] Les deux scénarios peuvent aussi avoir coexisté. Lors de la formation d'une galaxie, le trou noir placé au centre de la future galaxie attire les étoiles et les gaz présents dans les environs (sur plusieurs centaines de millions de kilomètres) cette matière, rassemblée autour du trou noir forme un disque où vont ensuite se former les bras des spirales. Les trous noirs galactiques sont beaucoup plus gros que les autres trous noirs : celui situé au centre de notre galaxie pèse 2.5 millions de masses solaires et son horizon mesure près de 3 millions de kilomètres. [...]

[...] Cependant, on ne pourrait observer le trou noir avec cette seule source. Par contre, si la source d'éclairage est une série d'anneaux gazeux en orbite autour du trou noir (ce que l'on appelle disque d'accrétion), la situation est plus intéressante. Le gaz chaud qui constitue ce disque tombe peu à peu en spirale dans le trou noir. La chute de ce gaz s'accompagne d'une élévation de température et d'une émission de rayonnement (rayonnement X et gamma) : ce rayonnement est la source d'éclairage, les anneaux d'accrétion brillent et illuminent le trou noir central. [...]

[...] Les trous noirs stellaires b. Les trous noirs galactiques ou les trous noirs c. Les trous noirs microscopiques B. Caractéristiques des trous noirs II. La Relativité : Le principe d'équivalence A. Une conception ancienne : la conception de Galilée : La Loi de Galilée : B. La lumière : réticente au principe de la composition des vitesses L'expérience de Albert Michelson et Edward Morley C. Conclusion Géométrie de l'espace et espace-temps : La liaison de l'espace et du temps Conclusion partielle de l'expérience Conclusion III. [...]

[...] Le résultat n'est pas sans rappeler l'image de la demi-Lune : c.Dans le cas d'une sphère parfaitement réfléchissante, un seul point de la surface dévie un rayon incident de et l'envoie en direction de l'observateur. L'image de la sphère se réduit à une tache de lumière unique : d.Enfin, examinons le cas du trou noir. Par rapport aux autres corps étudiés, le trou noir n'a pas de surface dure, tangible, sur laquelle les rayons lumineux viennent frapper puis se réfléchir. [...]

[...] L'image du trou noir est constituée d'une multitude de taches lumineuses. A gauche, l'image primaire provient des rayons lumineux déviés de 90°. A droite, l'image secondaire correspond aux rayons qui ont effectué un demi- tour supplémentaire, c'est à dire déviés de 270°. Il existe en fait une infinité de points, tous correspondant aux rayons effectuant un autre demi- tour supplémentaire. Cependant, ces images sont d'une intensité beaucoup plus faible et sont si proches des images primaires et secondaires que l'on ne peut les distinguer : Dans une autre expérience, on éclaire le trou noir avec des rayons lumineux parallèles et cette fois-ci, on observe la lumière réfléchie dans la même direction (c'est à dire déviée de 180°). [...]