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BE Portugal 60  >>  12/09/2013

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Sciences de l'espace
Une étude faite par l'IST a démontré que les trous noirs peuvent "s'absorber"

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/73900.htm

En accord avec la théorie de la relativité, tous les astres qui se déplacent dans l'espace-temps, créent des ondes gravitationnelles, des ondulations qui se propagent à la vitesse de la lumière. Les ondes gravitationnelles avaient été prévues par Einstein et la communauté scientifique a fait un grand effort ces dix dernières années pour essayer de les détecter directement, sans succès. Lorsque deux trous noirs qui se déplacent à des vitesses proches de la lumière s'entrechoquent, ils peuvent "absorber" jusqu'à la moitié de leurs ondes gravitationnelles.

Cette étude avait à l'origine l'objectif de tester la conjecture "matter doesn't matter" (la matière n'a pas d'importance) énonçant l'idée que la collision de deux objets se déplaçant à des vitesses proches de la vitesse de la lumière ont toujours comme origine un trou noir. Une collision entre deux canettes ou entre deux personnes n'a pas d'intérêt en soi, c'est le trou noir généré qui est intéressant.

Pour démontrer cette conjecture initiale, Vitor Cardoso, de l'Institut Supérieur Technique de Lisbonne et son équipe ont simulé la collision de deux trous noirs avec une caractéristique commune : ils se déplaçaient à des vitesses proches de celle de la lumière. "Les trous noirs pour des simulations sont des objets très simples", a justifié Vitor Cardoso. Lors de ces travaux, il est apparu un phénomène inhabituel : si la collision n'est pas frontale, le processus engendre des ondes gravitationnelles qui sont absorbées, à des niveaux élevés, jusqu'à 50% de l'énergie cinétique initiale des trous noirs. Il en résulte des trous noirs avec moins d'énergie mais plus de masse, plus lents mais également plus grands.

Cette étude pourrait avoir de grandes conséquences dans le domaine de l'astrophysique, en particulier sur deux théories piliers de cette discipline, la théorie de la relativité et la théorie de la mécanique quantique.

La théorie de la relativité explique qu'à l'intérieur de chaque trou noir, il existe une zone, dite de singularité, dans laquelle se concentre toute la masse du trou noir et qui a une densité infinie. Mais, cette théorie ne traite pas les infinies. Pour des densités très grandes, la théorie de la mécanique quantique entre en jeu. La singularité d'un trou noir n'est pas visible de l'extérieur car elle est toujours protégée par l'horizon des événements, décrit comme étant la limite d'un trou noir à partir duquel la lumière ne sort pas. Ainsi, même si la théorie de la mécanique quantique est précise pour décrire cette singularité, les informations sont très faibles, du fait qu'aucun effet quantique (aucun rayonnement) ne sort du trou noir.


Trou noir vu de 600 km avec la Voie Lactée en arrière-plan. La flèche blanche met l'accent sur l'horizon du trou noir dont aucun rayonnement ne s'échappe.
Crédits : Ute Kraus, Physikdidaktik, Universität Hildesheim

Vitor Cardoso, de l'Institut Supérieur Technique de Lisbonne a mené ce projet de recherche en collaboration avec trois autres chercheurs et il a présenté ses résultats le 28 juillet dans un article pour la revue scientifique Physical Review Letters (PRL).

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Pour en savoir plus, contacts :

Page web de Vitor Cardoso : http://redirectix.bulletins-electroniques.com/PjPKk

Code brève
ADIT :
73900

Sources :

- Article paru dans Ciência Hoje "Os buracos negros podem ser canibais", le 29-07-2013 - http://www.cienciahoje.pt/index.php?oid=58212&op=all
- Page wikipédia "La relativité générale" : http://fr.wikipedia.org/wiki/Relativit%C3%A9_g%C3%A9n%C3%A9rale
- Page wikipédia "Les trous noirs" : http://fr.wikipedia.org/wiki/Trous_noirs

Rédacteurs :

Anaïs Goger, anais.goger@diplomatie.gouv.fr

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Origine :

BE Portugal numéro 60 (12/09/2013) - Ambassade de France au Portugal / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/73900.htm
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