Les trous noirs - publié le 15/09/2009

Résumé du document

Notre sujet de TPE concerne les trous noirs. Il fait partie du thème de départ "Savants et science", car étant basé sur de nombreuses théories, il repose sur les découvertes de différents savants.

Les trous noirs font partie d'un sujet plus vaste qui est la cosmologie ("science des grandes lois qui gouvernent l'univers physique"), ce qui est différent de l'astronomie ("science qui a pour objet l'observation et l'étude des corps célestes et plus généralement de l'univers sidéral") (...)

Extraits

[...] Problématique : quels sont les facteurs de la formation des trous noirs ? Trou noir : un trou noir est un objet massif dont le champ gravitationnel est si intense qu'il empêche toute forme de matière ou de rayonnement de s'en échapper. Introduction Le trou noir est un concept évoqué pour la première fois par Isaac Newton à la fin du XVIIIème siècle. Cependant c'est au XXème siècle, vers 1960, qu'il devient une réalité, lorsqu'une des équations d'Einstein implique l'existence d'un trou noir central. [...]

[...] Trous noirs primordiaux : Les trous noirs primordiaux ne sont que théoriques et rien ne prouve leur existence. Ce seraient des trous noirs qui ne seraient pas formés par effondrement gravitationnel, comme tous les autres trous noirs, mais par de simples fluctuations de densité au début de l'univers (à cette époque, la pression et la température étaient si élevées que de simples fluctuations de densité de la matière suffisaient pour amorcer un effondrement gravitationnel très rapide) Caractéristiques des trous noirs : A. [...]

[...] Trous noirs stellaires : La formation d'un trou noir stellaire résulte de l'effondrement d'une étoile massive sur elle-même. Toutes les étoiles dont la masse est inférieure à 120 masses solaires (masse solaire = 1,9891 X 10^30 ce qui est très majoritairement le cas, s'effondrent sur elles-mêmes. Le produit de cet effondrement dépend de la masse de l'étoile : en dessous de 1,44 masse solaire, l'étoile devient une naine blanche. Entre 1,44 et 3,2 masses solaires, c'est une étoile à neutrons qui est créée. Au-delà, c'est une singularité, et donc un trou noir qui est formé. B. [...]

[...] Si un astre atteint un rayon égal ou inférieur au rayon de Schwarzschild, elle devient un trou noir. On peut connaître le rayon d'un trou noir grâce à sa circonférence, par la géométrie euclidienne : Rayon = Circonférence / ( 2*Pi ) Le rayon de Schwarzschild se détermine grâce à la relation suivante: où G est la constante de gravitation, M la masse du trou noir, la masse du soleil et c la vitesse de la lumière. Néanmoins, la valeur de ce rayon peut varier si l'objet possède un moment cinétique. [...]

[...] Les certitudes sont que : - la formation d'un trou noir résulte du stade ultime de l'effondrement gravitationnel d'un corps, c'est-à-dire quand la force de gravité est plus forte que l'effet de pression. -un trou noir ne possède que 3 caractéristiques mesurables : sa masse, sa charge électrique et son moment cinétique. Ces autres caractéristiques, comme par exemple sa taille ou sa forme, sont définies par celle-ci. -un trou noir possède un horizon au delà duquel aucun rayonnement ne peut s'échapper. Au-delà, il n'exerce pas plus d'attraction que n'importe quel corps. 1.Types de trous noirs : Il existe différentes sortes de trous noirs. [...]