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  • "Ralentissement" du temps propre à l'horizon

  • Vos questions sur les trous noirs et tous les mystères : univers parallèles, trous de vers, etc.
Vos questions sur les trous noirs et tous les mystères : univers parallèles, trous de vers, etc.
 #47388    par ceddly
 mercredi 11 septembre 2019 à 12:55
Bonjour à tous,

Je m'intéresse depuis longtemps à la physique de l'univers même si je ne suis pas physicien théoricien mais simplement passionné.
Et une question me trotte depuis un moment, je vous la partage et peut-être saurez-vous apporter de la matière à reflexion, voire m'aider à comprendre, ce serait génial ...

Je comprends qu’aux abords d’un trou noir, près de l’horizon, le champs gravitationnel est si fort qu’il ralentit considérablement le temps propre et courbe l’espace.
On dit pour vulgariser qu'un téméraire qui s’y hasarderait verrait défiler devant lui l’histoire future de l’univers en accéléré, et qu’un observateur lointain verrait ce téméraire se figer quasiment dans l’éternité. Jusque là, je pense avoir compris l’essence de la relativité générale.

Mais quelque chose m’échappe. Si le temps propre aux abords du trou noir est tellement ralenti qu’il ne s’écoule quasiment plus pour un observateur lointain, si bien qu’une seconde propre équivaut à des millions d’années en dehors de son champs gravitationnel, en considérant qu’un trou noir, disons supermassif, met plusieurs (centaines de ?) millions d’années à se former et à grossir dans son temps propre, le temps qu’il faudrait pour qu'un observateur lointain ait une chance d’en observer un serait alors « infini » . Or, on en observe bien des trous noirs depuis la Terre, c.f. la détection d'ondes gravitationnelles issues de la coalescence de deux trous noirs.

Je n’ai malheureusement pas le bagage mathématique pour poser cela en équations mais j’adorerais comprendre où est mon erreur de raisonnement et quels éléments me manquent pour appréhender ce phénomène.

Merci !
 #47389    par bongo
 mercredi 11 septembre 2019 à 13:16
Il faut aussi considérer le redshift gravitationnel, quand un objet tombe dans le trou noir, il va se figer sur l'horizon, mais sa lumière va être tellement décalée, dans les ondes radio etc... que finalement, on ne le verra plus non plus.
 #47390    par ceddly
 mercredi 11 septembre 2019 à 13:33
Oui, c'est bien le sens de mon interrogation absolument.
J'ai vu de nombreuses conférences sur le sujet et l'expérience de pensée d'un astronaute figé dans l'éternité à l'horizon d'un trou noir vue depuis un observateur lointain est très souvent utilisée.

Mais, conceptuellement, comment cet astronaute peut être figé, sous entendu, le temps qu'il faudrait pour voir son évolution et ses mouvements est quasiment infini en dehors du champs gravitationnel du trou noir alors que le trou noir en question a eu le temps de se développer et que le simple fait de l'observer aujourd'hui prouve que dans notre temps propre d'observateur, lointain, il s'est passé suffisamment de temps pour la voir et non un temps infini.

:confounded:

Il y a forcément un élément faux dans ma réflexion ...
 #47391    par lodeli
 mercredi 11 septembre 2019 à 13:47
La question est :" que voit-on d'un trou noir ?"
On ne voit pas ce qui se passe "dans le trou noir", mais ce qui se passe dans l'espace spatio-temporel qui l'entoure. Le temps s'accélère, l'espace se dilate. À partir d'un certain point, on doit être en mesure de répondre à la question. Personnellement, je n'en ai pas. La moindre idée, mais je crois savoir que personne n'en sait beaucoup plus
 #47392    par ceddly
 mercredi 11 septembre 2019 à 13:57
Merci pour la contribution !
Je n'en étais pas à me demander ce qu'il se passe dedans puisque par définition c'est impossible. Mais le simple fait qu'on observe un trou noir aujourd'hui depuis la Terre prouve qu'il a évolué, qu'il a grossi, qu'il a éventuellement coalescé avec d'autres, qu'il a "avalé" des étoiles et de la matière, etc .
Finalement, je peux poser ma question autrement : pourquoi ne voit-on pas le trou noir figé dans l'instant où il s'est créé ? Si on dit qu'en s'approchant de l'horizon, on resterait figé dans l'éternité vu par un observateur lointain, alors pourquoi le trou noir, lui, n'est-il pas figé aussi dans l'éternité vue de loin ?
 #47393    par bongo
 vendredi 13 septembre 2019 à 10:04
ceddly a écrit :Oui, c'est bien le sens de mon interrogation absolument.
J'ai vu de nombreuses conférences sur le sujet et l'expérience de pensée d'un astronaute figé dans l'éternité à l'horizon d'un trou noir vue depuis un observateur lointain est très souvent utilisée.
Comme je le dis, au fur et à mesure que l'astronaute s'approche de l'horizon des événements, sa lumière émise est redshiftée tellement que tu ne le vois plus. Tu ne vois pas non plus le trou noir.

Ta question est : comment l'astronaute (ou toute autre masse) arrive à contribuer au champ gravitationnel du trou noir, alors qu'elle n'est pas encore tombée de dedans.

La réponse est simple. Il n'y a pas besoin de tomber dedans pour y contribuer, ils y contribuent déjà.

Voir par exemple https://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9o ... vit%C3%A9)