Astrophysique | Dr. Goulu

L'explosion de l'étoile Bételgeuse pourrait-elle avoir des conséquences sur la terre ?

Wed, 26 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Oui, ce sera très beau de la voir en plein jour.

Mais pas dangereux, elle est trop loin (640 années lumière). Parmi les , est beaucoup plus proche (150 AL) , mais pas assez pour être dangereuse non plus (surtout qu’elle sera plus loin quand elle supernovera*).

On estime qu’à moins de 100 AL une supernova aurait des conséquences néfastes, et qu’à moins de 50 c’est l’extinction de masse garantie, les rayons gamma provoquant la radiolyse de l’azote et de l’oxygène de l’atmosphère pour produire des quantités colossales de NOx retombant en pluies acides.

C’est apparemment déjà arrivé plusieurs fois

Note* du verbe “supernover” que je viens d’inventer parce que je le trouve très beau.

La quantité excessive de matière dans l'univers pourrait-elle être des trous noirs au lieu de matière noire ?

Wed, 26 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

oui mais non. :

… les auraient pu être de bons candidats. Certains d’entre eux pourraient atteindre une masse de plusieurs millions, voire de plusieurs milliards de (notamment les , au centre des galaxies). Cependant, il faudrait, dans une galaxie, près d’un million de trous noirs d’une telle masse pour combler ce manque de matière ; un nombre trop important au vu des conséquences sur les étoiles à proximité d’un trou noir. En effet, les trous noirs traversent par moments le disque galactique et perturbent le mouvement des étoiles. Avec un tel nombre de trous noirs, les mouvements de ces étoiles seraient fortement amplifiés, ce qui rendrait le disque galactique bien plus épais que ce qui est observé actuellement.

Restent les trous noirs stellaires (de l’ordre de quelques masses solaires), difficilement détectables, et les trous noirs de quelques dizaines ou centaines de masses solaires, dont la nature de la formation reste encore mystérieuse. Dans tous les cas, la piste des trous noirs comme étant la fameuse matière noire a été délaissée, et les astronomes se sont penchés sur une autre forme de matière, non baryonique. En 2019, des mesures tirant parti de la présence de la sonde en dehors de l’ ont permis de montrer que les d’une masse inférieure à 10^17 g ne peuvent représenter s’ils existent qu’au plus 0,1% de la matière noire présente dans la .

Existe-t-il des astres d'anti matière et si, oui, comment les reconnaître ?

Mon, 24 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Il n’en existe probablement pas, parce qu’on verrait des rayons gamma produits par l’ au contact de l’hydrogène et des autres particules “normales” de l’espace.

C’est comme ça qu’on a détecté quelques nuages de positrons (anti électrons, donc pas vraiment de l’antimatière au sens “matière”…) dans la Voie Lactée

L’ , le fait qu’il existe nettement plus de matière que d’antimatière est l’un des grands problèmes ouverts de la physique.

Notes de bas de page

Y aura-t-il encore des étoiles qui brûleront dans un trillion d'années ?

Tue, 11 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Un d’années ça fait un milliard de milliards d’années… 10^18 c’est beaucoup …

d’après ,

10^14 années : Estimation haute pour la fin de la dans les galaxies. Cette date marque la transition vers l’ère dégénérée ; l’hydrogène n’est plus disponible pour former de nouvelles étoiles et celles qui existent épuisent leur combustible puis s’éteignent.
1,2×10^14 : Toutes les étoiles de l’univers ont épuisé leur combustible (les étoiles les plus durables, les à faible masse, ont une durée de vie d’environ 10 à 20 billions d’années). Après ce point, les seuls objets de masse stellaire restants sont des ( , et ). Les subsistent également.

Donc non, dans 10^18 années, les étoiles ne brûleront plus.

Est-ce que c'est possible de polluer l'espace ?

Sun, 09 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Par définition, la

est la dégradation d’un ou de la par l’introduction, généralement humaine, d’entités (physiques, chimiques ou biologiques), ou de radiations altérant le fonctionnement de cet écosystème.

(Wikipédia)

L’espace n’étant pas un écosystème, ni une biosphère, j’aurais tendance à dire non.

Avec une réserve pour les choses qu’on “introduit” là haut et qui nous retombent sur la tronche …

Genre ce morceau de fusée russe retombé aux , un endroit mââââgnifique.

Quels équipements et connaissances sont nécessaires pour pouvoir observer des trous noirs ?

Sun, 09 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

L’ est largement indirecte, notamment via des télescopes à rayons X , donc forcément en orbite, comme . Ou via les ondes gravitationnelles qui nécessitent des installations incroyables comme .

Directement, la première image d’un trou noir ( ) a été produite en 2019 par en utilisant des radiotélescopes répartis sur toute la Terre.

Il faut des équipes partageant des connaissances très pointues dans presque tous les domaines de la physique pour construire ces instruments et exploiter leurs résultats.

Est-ce que l'effet de lentille gravitationnelle se produit avec n'importe quel corps massif, aussi bien le corps humain qu'un trou noir ?

Thu, 06 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Oui.

L’angle de déviation de la lumière vaut approximativement $\alpha = \frac{4GM}{c^2b}$ , avec:

M la masse
G la
c qu’on a plus besoin de présenter
et b le , égal à la distance à laquelle serait passé la lumière de la masse (ponctuelle) si elle avait été tout droit.

Dans mon cas ( M=100 kg, et assez ponctuel … ), j’ai l’honneur de dévier la lumière qui me frôle à un micron de

alpha = 41006.67430E-11/(299792458^2*1E-6) = 3E-19 radians

et donc de provoquer une lentille gravitationnelle à une distance de 2E-6/3E-19 soit 6.66 milliards de km, soit environ 9 mois lumière d’ici.

Mais je ne suis pas si ponctuel que ça…

Pourquoi les scientifiques pensent-ils que l'univers était extrêmement chaud pendant sa première seconde d'existence ?

Wed, 05 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

En remontant doublement le temps.

1927: puis découvrent que l’Univers est en expansion en mesurant le des galaxies. Ils imaginent qu’il a été beaucoup plus dense et chaud il y a 13.8 milliards d’années. Fred Hoyle appelle ça ironiquement “ ” dans une émission de la BBC …
1964: et mesurent le prédit par la Théorie du Big Bang : après 380'000 ans, lorsque la température de l’Univers a baissé en dessous de 3000K environ, il est devenu transparent suite à la et les photons émis alors par la ont aujourd’hui une “température” de 2,726 K
1948: L’ de , ( ) et pose les bases de la et prédit les proportions de divers éléments légers produits une centaine de secondes après le BB. Les mesures effectuées depuis les années 2000 correspondent parfaitement à ces prédictions
2000 : première production de au SPS du CERN. Cet état correspond à celui de l’univers pendant l’ , entre 1 et environ 1 seconde après le BB, où la température a baissé en dessous de 2000 milliards de degrés, permettant aux quarks et gluons de s’assembler en protons, neutrons, et anti protons (qui ont disparu on ne sait où…)

Donc en résumé, on ne pense pas, on SAIT que l’univers était extrêmement chaud pendant sa première seconde d’existence, tout simplement parce que la matière qui nous compose existe. C’est peut être un détail pour vous, mais pour moi ça veut dire beaucoup.

Qu'est est la différence pour le physicien entre la matière noire et l'énergie noire dans l'espace ?

Wed, 05 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Ce sont deux choses a priori différentes qui correspondent à des phénomènes différents, voire antagonistes.

La désigne une catégorie de matière hypothétique, invoquée historiquement pour expliquer des anomalies de la et d’autres anomalies cosmologiques où on mesure des masses supérieurs à la masse visible. (note : l’hypothèse que la matière noire soit constituée de a été écartée par les mesures)

L’ est une forme d’énergie tout aussi hypothétique emplissant uniformément tout l’ et dotée d’une négative, qui la fait se comporter comme une répulsive. L’existence de l’énergie noire est nécessaire pour expliquer diverses observations astrophysiques, notamment l’ .

J’ai dit que ces deux choses étaient “a priori” différentes, car après avoir désespérément cherché l’une et l’autre séparément, certaines travaux tentent de les unifier dans une théorie unique, comme l’ “invariance d’échelle du vide” d’André Maeder.

S'il y a deux étoiles identiques au point de vue de la masse et du stade de vie, vont-elles briller de même intensité ?

Sun, 02 Feb 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Grosso modo oui, dit que la luminosité est proportionnelle au cube de la masse d’une étoile. Mais:

ceci signifie qu’une étoile 26% plus massive qu’une autre brille 2x plus fort (1.26 est environ la racine cubique de 2)
deux de masses très proches peuvent être observées à des instants différents de leur cycle
à la fin de la , les étoiles massives évoluent de manière très rapide. Nous avons peu de chances d’observer deux géantes rouges semblables partir en supernova simultanément

Qu'est-ce que le vide intersidéral ?

Sat, 25 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

intersidéral = entre les étoiles =

On y trouve en moyenne une particule par cm3 alors que sur Terre, la densité moyenne est de l’ordre de 10^20 particules par centimètre cube. Le vide intersidéral est 10'000 fois plus vide que l’ qu’on est capables de produire sur Terre.

Par masse, 99 % du milieu interstellaire prend une forme de gaz, avec 1 % sous forme de poussière. Parmi ces gaz, 89 % d’atomes sont d’ , 9 % d’ et 2 % d’atomes d’éléments plus lourds.

Dans toute la Voie Lactée, la masse du milieu interstellaire est de l’ordre de 2 ou 3 milliards de fois la masse du Soleil, mais la masse totale de la Voie Lactée est de l’ordre de 1500 milliards de masses solaires.

Que se passe-t-il si deux trous noirs de même masse rentrent en collision ?

Sat, 25 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Ils forment un trou noir de masse inférieure à la somme des deux, la différence étant convertie en une énergie incroyable, notamment sous forme d’ondes gravitationnelles.

(était) la fusion de deux avec des masses respectives de 36 et 29 fois Soleil conduisant à un trou noir post-fusion de 62 masses solaires. La différence d’énergie de 3 masses solaires a été rayonnée sous forme d’ondes gravitationnelles, en accord avec l’ .

Le pic d’énergie rayonnée par l’onde gravitationnelle, d’une puissance d’environ 3,6×10^49 W était supérieur à la puissance lumineuse rayonnée par toutes les étoiles de l’ .

a indiqué : « La puissance totale libérée dans les ondes gravitationnelles pendant la brève collision était cinquante fois plus grande que toute la puissance diffusée par toutes les étoiles de l’univers mises ensemble. »

Sera-t-il possible d’utiliser les trous de ver ?

Wed, 22 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Si vous voulez boire quelque chose dans un verre, il vaut mieux boucher les trous avant.

Suggestion : vérifiez votre orthographe avant de poser une question.

edit après correction de la question :

Les sont des “objets” hypothétiques, donc tant qu’on en a pas vu la queue d’un , il vaut mieux partir de l’idée qu’ils n’existent pas que de rêver.

Parce que s’ils existaient, alors là ce serait vachement mega coooooool. On en mettrait un bout tout près d’une très grosse masse ou on ferait bouger ce bout à une vitesse relativiste pendant un moment, et là, en entrant dans le trou de ver par l’entrée restée “immobile”, hop ! on ressortirait juste à côté dans le passé par le bout où le temps aurait passé moins vite.

Et le top du top, c’est que me devrait une bouffe… Donc si vous voyez un trou de ver, faites moi signe, je vous offre volontiers un café !

Est-ce que le neutrino est attiré par un trou noir ?

Tue, 21 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Il faut bien comprendre 2 choses:

les masses déforment l’espace, donc un trou noir ne fait rien de spécial pour décider ce qu’il attire ou pas. Même la lumière qui n’a pas de masse est déviée par un trou noir, et peut-être tellement déviée qu’elle n’en ressort pas.
La est très claire : la force d’attraction d’une grosse masse M sur une toute petite masse m est strictement égale à la force d’attraction de la petite masse sur la grande ! Donc en plus du phénomène décrit ci-dessus, votre question revient à demander “est ce qu’un neutrino attire un trou noir ?”

La réponse à cette question est “on ne sait pas si ”

En théorie et d’après toutes les mesures, il n’en a pas. Mais il et ça n’est théoriquement possible que s’il a une masse.

Donc dans l’état actuel des connaissances, le neutrino est dévié par les masses, comme la lumière.

Le trou noir de 68 masses solaires qui défie l'astrophysique existe-t-il vraiment ?

Tue, 21 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Si vous posez la question, c’est que vous avez vu l’article (que vous n’avez pas mis en lien)

Cet article est très bon car il montre comment fonctionne la science . Après la publication étonnante de l’année passé concernant , plusieurs équipes indépendantes ont refait les mesures, les ont analysées et sont arrivés à des conclusions différentes, plus cohérentes avec ce qu’on sait des trous noirs.

C’est très probablement un trou noir stellaire “normal”, peut-être même une grosse étoile à neutrons. Bref il existe, mais il en faut plus pour “défier l’astrophysique”.

Un trou noir peut-il absorber un autre trou noir ?

Tue, 21 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Un trou noir n’aspire rien du tout. A grande distance il déforme l’espace comme le ferait une étoile de même masse, et “attire” donc n’importe quelle autre objet, trous noirs compris.

Mais les trous noirs sont si petits qu’ils n’ont aucune chance d’entrer en collision frontale. Il se mettent en orbite l’un autour de l’autre en formant un qui émet des ondes gravitationnelles, ce qui rapproche peu à peu les deux objets jusqu’à ce qu’ils fusionnent.

C’est arrivé à , le premier événement de ce genre mesuré par LIGO

L’analyse du signal au travers du décalage vers le rouge présumé a suggéré qu’il a été produit par la fusion de deux avec des masses respectives de 36 et 29 fois celle du Soleil, conduisant à un trou noir post-fusion de 62 masses solaires. La différence d’énergie de 3 masses solaires a été rayonnée sous forme d’ondes gravitationnelles, en accord avec l’ .

Le pic d’énergie rayonnée par l’onde gravitationnelle, d’une puissance d’environ 3,6×10^49 W était supérieur à la puissance lumineuse rayonnée par toutes les étoiles de l’ . a indiqué : « La puissance totale libérée dans les ondes gravitationnelles pendant la brève collision était cinquante fois plus grande que toute la puissance diffusée par toutes les étoiles de l’univers mises ensemble. »

Pendant la durée de 0,2 s du signal détectable, la vitesse tangentielle relative (orbitale) des trous noirs a augmenté de 30 % à 60 % de la . La fréquence orbitale de 75 Hz (la moitié de la fréquence de l’onde gravitationnelle) signifie que les objets orbitaient l’un autour de l’autre à une distance de seulement 350 km avant qu’ils ne fusionnent.

Vous arrivez à imaginer deux choses 30 fois plus massives que le Soleil qui se tournent autour 75 fois par seconde à 350 km de distance ? Bravo !

Mais mon trou noir binaire préféré reste . Un trou noir de 100 millions de masses solaires tourne en 12 ans (moins quelques jours à chaque tour) autour d’un de 17 milliards de masses solaires, le tout à peine plus grand que notre système solaire. Quand le “petit” trou noir traverse le disque d’accrétion du grand, il émet des flashes visibles jusqu’ici, à 3.5 milliards d’année lumière

Comment la combustion démarre dans les étoiles s'il n'y a pas d'oxygène et quand elles s'éteignent ?

Sun, 19 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Il n’y a pas de combustion dans les étoiles, elles produisent de l’énergie par , principalement en transformant l’hydrogène en hélium.

Une étoile s’allume lorsque la pression et la température au centre de la qui la forme deviennent suffisamment élevées pour que la fusion commence.

La fusion s’arrête lorsque l’hélium devient trop abondant par rapport à l’hydrogène. L’étoile continue alors à se contracter sous l’effet de la gravitation, sa température et sa pression augmentent et si elle est assez massive, la peut commencer. Et ainsi de suite pour les étoiles très massives, qui fabriquent tous les éléments chimiques légers pendant leur vie, et les crachent dans l’espace en même temps que beaucoup d’éléments lourds pendant leur mort.

Les astrophysiciens ont-ils une explication à la détection en Antarctique d'étranges particules qui ne peut pas être expliquée par le modèle standard de la physique ?

Fri, 17 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

votre question contient la réponse à cet article tout récent : pour l’instant il n’y a pas d’explication. Mais si j’ai bien compris les conclusions de l’article sur ArXiv , une origine locale n’est pas exclue (“coherent transition radiation from the geomagnetically-induced air shower current, which could mimic an upgoing air shower “)

Donc, comme toujours avec les résultats tous frais : patience. Il faut vérifier, confirmer, peut-être construire d’autres instruments plus spécifiques, publier…

La science va vite, mais ça prend quand même plus que quelques jours.

L’étoile Bételgeuse, la plus brillante de la galaxie, est elle sur le point de mourir ?

Thu, 16 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Désolé, de vous décevoir mais

n’est que la 9ème des de la galaxie en magnitude apparente, et 19ème en magnitude absolue,
elle n’est que 24ème de la ,
et elle n’est qu’une des 25 connus, et pas la plus proche ( , et sont plus proches )
Les étoiles ne meurent pas, elles . Pour l’instant, Bételgeuse est une qui va produire une après quoi elle deviendra très probablement une étoile à neutrons. (même pas un trou noir, snif…)
En astronomie, l’expression “sur le point” est un peu floue. Les estimations sont que Bételgeuse va très probablement évoluer en supernova dans les 10'000 prochaines années. Mais ça peut être dans une heure, en effet.
Depuis le mois d’octobre 2019, la luminosité de Bételgeuse baisse, ce qui peut indiquer une explosion proche (une heure, un an, un siècle … ) ou simplement un cycle de l’étoile puisque c’est une .

Celà dit, j’espère vivre assez vieux pour voir ça. Hier soir j’ai soudain vu une intense lumière dans le ciel nocturne et j’ai espéré… puis j’ai vu les clignotants rouge et vert de chaque côté…

Est-ce que balancer de l'eau sur le Soleil reviendrait à l'alimenter ?

Tue, 14 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Oui. Le se produit entre 850°C et 2500°C, donc bien en dessous de la température à la surface du Soleil, donc ça lui ajouterait un peu d’hydrogène que le Soleil pourrait potentiellement fusionner un jour.

Pour fixer les idées , la masse totale des océans terrestres est de 1.4 10^{21kg d’eau, dont 2/18 = 11% d’hydrogène. Si on balançait nos océans dans le Soleil, il aurait donc 0.15 10}21 kg d’hydrogène à brûler en plus.

Sachant qu’il fusionne 600 millions de tonnes d’hydrogène par seconde (600 10^9 kg) , ça prolongerait sa vie de 8 ans…

Je trouve que ça vaut pas trop le coup…

Comment les flux gravitationnelles entre le soleil et les planètes restent stables ?

Mon, 13 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Il n’y a pas de “flux gravitationnels”. Les masses déforment l’espace-temps dans lequel elles se déplacent en chute libre. Dans un univers à , les équations différentielles correspondantes sont des hyperbolique, qui admettent des solutions stables, en l’occurrence des trajectoires elliptiques.

Ce qui ne veut pas dire qu’un système complexe comme le système solaire soit stable. Il l’est suffisamment pour que nous ayons le temps d’exister entre deux catastrophes, c’est déjà pas mal.

Est-il possible que nous soyons actuellement en train de nous faire aspirer par un trou noir ?

Mon, 13 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Absolument, c’est même une certitude.

, qui est le trou noir le plus proche de nous à 1600 années-lumière et qui pèse 7.1 masses solaires exerce sur nous une attraction qui nous accélère de

6.67408e-117.11.9891e30/(1600*9.46e15)^{2 = 4.11e-18 m/s}2

Le trou noir central de notre galaxie, à 25900 années-lumière et de 4152000 masses solaires nous attire même mille fois plus fort (à ma grande surprise)

6.67408e-1141520001.9891e30/(25900*9.46e15)^{2 = 9.18e-15 m/s}2

On peut faire le même calcul avec tous les trous noirs de la Galaxie, et même ceux de l’Univers entier : ils nous attirent tous. Mais pas assez fort pour qu’on s’en aperçoive.

En pourcentage, combien le soleil occupe d'espace de notre système solaire ?

Fri, 10 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Alors on va commencer petit et ne considérer le système solaire que jusqu’à l’orbite de Neptune, à R=4.495 milliards km du (centre du) Soleil, et pas le comme limite.

En 2D, le système solaire est alors un disque de surface S=pi.R^2 = 6.3475958e+25 km2

et le Soleil qui a un rayon de r=695510 km un disque de surface s=pi.r^2 = 1.5196957e+12 km2

petite division s/S =2.394128e-14

donc en pourcent, le Soleil occupe 0.000000000002394128 % de la surface du système solaire vu de dessus.

En volume, ça dépend comment vous calculez le volume du système solaire, mais ça sera encore moins.

Mais allez, comme je suis lancé et que le Nuage de Oort a la bonne idée d’être à peu près sphérique, on va faire le calcul avec le rayon du Nuage de OOrt : R= 50'000 UA = 747989e+12 km

le volume du système solaire fait alors V=4/3piR^3 = 1.752969027161111e+39 km3

et le Soleil v=4/3pir^3 = 1.409284726590368e+18 km3

la petite division v/V donne 8.0394160122307985e-22 , soit en unités de banquier :

0.000000000000000000080394160122307985 %

J’espère que la précision de ce calcul vous sera utile …

La matière noire et l'énergie noire sont-elles associées en quoi que soi, en dehors du nom ?

Thu, 09 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Historiquement ces notions sont apparues de phénomènes distincts, mais à force de n’arriver à identifier ni l’une ni l’autre alors qu’elles concernent toutes deux la gravitation, on commence à voir apparaître l’idée que ce serait deux aspects de la même chose. Ou même deux aspects de rien du tout….

C’est notamment l’idée de l’ “invariance d’échelle du vide” proposée par

Cependant des spécialistes du domaine comme sont pour le moins critiques …

Donc : patience.

Notes de bas de page

Que se passerait-il sur Terre si une supernova se produisait à quelques milliards de kilomètres de celle-ci ?

Tue, 07 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Combien valent “Quelques” dans “quelques milliards de kilomètres” ?

Si c’est moins de 40'000, alors il n’y a pas d’étoile à cette distance parce qu’une , c’est à peu près 10'000 milliards de km et que l’étoile la plus proche à part le Soleil est , à peu près à 4 années-lumière (AL).

A cette distance, une supernova vaporiserait la Terre, mais aussi Jupiter, Saturne et les autres planètes. Elle soufflerait même une bonne partie du Soleil, le déstabilisant pour un bon moment. Bref : on meurt tous™.

Plus loin, disons à “quelques” dizaines d’AL donc à “quelques” centaines de milliards de km, c’est l’extinction de masse garantie. Le rayonnement gamma causerait une grosse production d’oxyde d’azote dans l’atmosphère, donc de pluies acides, la destruction de la couche d’ozone, voire une stérilisation partielle de la surface de la planète exposée lors de l’explosion (voir en anglais)

On considère aujourd’hui que la distance de sécurité où on ne ferait qu’admirer le spectacle est de l’ordre de 100 à 200 AL, donc un million de milliards de km au moins.

Coup de bol : tous les sont à plus de 150 AL.

A-t-on une idée de la proportion de matière baryonique emprisonnée dans les trous noirs par rapport à celle qui ne l'est pas ?

Wed, 01 Jan 2020 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Il n’y a pas de matière baryonique dans les trous noirs. Les baryons sont “écrabouillés” en dépassant la . On a aucune idée sur l’état de la matière à l’intérieur des trous noirs, ni même si la question a un sens.

Cela dit, la masse totale des trous noirs est estimée à 11 millionièmes de la masse baryonique .

L hypothèse citée dans l’article selon laquelle la matière noire serait formée de trous noirs à été réfutée depuis

Notes de bas de page

Y-a-t-il une chance sur sept que l’univers ait commencé un lundi ?

Sat, 28 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

J’aime bien cette question, parce que je me pose depuis longtemps la question sous-jacente : est-ce que la seconde (ou l’heure, ou le jour ou la semaine) avaient la même durée près du Big Bang ?

Ou autrement dit : quelle pendule pouvait mesurer le temps à cette période ?

La définition actuelle de la est :

durée de 9 192 631 770 périodes de la radiation correspondant à la transition entre les deux niveaux hyperfins de l’état fondamental de l’atome de césium 133

Mais quand il n’y avait pas d’atome de césium 133 ? (qui a été formé dans des étoiles des millions d’années plus tard ?

Et quand l’univers était si chaud qu’il n’y avait aucune transition entre des niveaux atomiques émettant des photons de longueur d’onde précise ?

Et quand l’Univers était si dense que les photons n’arrivaient pas à osciller une seule fois avant d’interagir avec une autre particule ?

Quand on voit l’échelle des temps dans la figure ci-dessus, on se dit qu’il s’est peut être passé plus de trucs (= interactions) dans la “première seconde” que dans les 13.8 milliards d’années ( moins une seconde…) qui ont suivi.

Et que si on mesurait le temps en log(secondes) tout serait tellement plus lisse …

Ah, et oh ! Il n’y aurait plus de Big Bang : il serait étalé depuis $\lim\limits_{t \to 0} log(t) = -\infty$

Dans ce cas désolé, l’univers n’a jamais commencé …

Pourquoi l'explosion de l'étoile Bételgeuse fascine-t-elle les astronomes ?

Wed, 25 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Elle a pété ? C’est vrai ? Ah non après vérification ce n’est pas vrai, dommage.

N’importe quel astronome même amateur rêve d’observer une Supernova dans la Voie Lactée. Depuis 2000 ans il n’y en a eu qu’une poignée visibles à l’œil nu (voir ) la dernière en .

Aujourd’hui on détecte des dizaines de supernova par an dans les galaxies plus ou moins lointaines, et on observe en permanence la vingtaine , dont Betelgeuse.

Observer une telle explosion en direct et pas trop loin permettrait de confirmer beaucoup d’hypothèses concernant les supernova.

Les planètes telluriques ont elles toutes des traces d’eau ?

Thu, 19 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Dans le système solaire oui.

Les de glace sont omniprésentes et amènent de l’eau sur les planètes depuis la formation du système. Même les cratères aux pôles de peuvent être à l’ombre, bien en dessous de 0°C, et on y a détecté de la glace…

Mais je ne sais pas si on peut généraliser ceci. Pour avoir de l’eau dans un système, il faut qu’une étoile ait avant dans la région où le système s’est formé. Ca me semble fort probable, mais on peut imaginer des systèmes où il n’y a pas eu d’étoile à avant dans le coin. Les planètes “telluriques” seraient alors principalement formées de fer et de nickel, sans eau, et sans atmosphère

Quelle est l'influence de Jupiter sur l'orbite de la Terre dans le passé, le présent et le futur?

Thu, 19 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Pourquoi avoir supprimé le lien que vous aviez attaché à la question ? il me semble très bien et autant ne pas répéter ce que vous savez déjà …

Mais bon:

dans le passé lointain, il semble que la masse importante de Jupiter ait contribué à “nettoyer” le système solaire interne de pas mal de cailloux. Grâce à Jupiter on ne se prend un gros astéroïde sur la tronche que tous les 100 millions d’années environ.
“maintenant” (= sur quelques millions d’années avant et après 1963), Jupiter perturbe un peu l’orbite de la Terre (et des autres planètes) ce qui produit notamment des cycles (lents…) du climat comme le montre cet article tout frais :
dans le futur fait qu’on ne peut ni ne pourra absolument rien prévoir sur l’orbite de la Terre dans 100 millions d’années, et que Jupiter joue un rôle dans l’exposant de Lyapunov qui quantifie ceci. Mais sans Jupiter, l’horizon sera peut-être 200 ou 300 millions d’années au lieu de 100 …

Est-il possible que l'or soit d'origine extraterrestre ?

Fri, 13 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Toute la matière de notre planète est par définition d’origine extraterrestre, puisque notre planète ne produit pas de matière par fusion thermonucléaire.

L’or ne fait pas exception, ce n’est d’ailleurs pas une matière plus extraordinaire ni plus rare que d’autres métaux lourds.

On pensait que l’or était produit par dans certaines supernova, mais aujourd’hui on penche plus pour la .

Ce tableau montre l’origine extraterrestre de tous les éléments chimiques :

L’horizon des événements est-il créé avant que la singularité n’apparaisse ?

Fri, 13 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Selon la la singularité n’apparaît jamais. Mais je chipote.

On ne sait pas s’il existe une “singularité” dans l’horizon, c’est une idée purement mathématique. En fait on ne sait même pas si le verbe “exister” a un sens à l’intérieur de l’horizon des événements, voir . Mais je chipote encore.

Encore un petit chipotage : l’horizon des événements n’est pas “créé”, c’est juste une surface de l’espace qui se caractérise par une déformation extrême de l’espace-temps.

Lors de l’effondrement d’une étoile, dès qu’une masse de 3 masses solaires se retrouve dans un inférieur à une dizaine de kilomètres, cette déformation extrême de l’espace se produit.

Qu'est-ce qui est expulsé dans l'espace par le trou noir géant (200 millions de masses solaires) au cœur de la galaxie active Centaurus A, à 13 millions d'années lumière de la Terre, au point qu'on le surnomme trou noir fumant ?

Tue, 10 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

La émis par l’environnement des trous noirs est encore sujette à discussion. Tout le monde est d’accord qu’ils contiennent des électrons et de positons, mais la question de savoir si des protons et autres noyaux sont émis par le même phénomène ou “juste” entrainés par le flux d’électrons/positons est encore ouverte.

Image composite de / Centaurus A dans le visible, le radio (en orange) et le X (bleu). On distingue bien le jet “bleu” en direction du coin haut/gauche, l’onde de choc de celui du bas avec le gaz interstellaire, et les zones de gaz chauffé en orange.

Que se passerait-il si les galaxies n'avaient pas de trou noir super-massif à leur centre ? Ceci n'est qu'une simple hypothèse histoire de voir ce qui se passerait.

Mon, 09 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Du point de vue gravitationnel, pas grand chose parce qu’un trou noir supermassif (TNS) ne représente que quelques pourcents de la masse totale de la galaxie au mieux. Ce n’est pas comme une étoile qui représente 99% de la masse de son système.

Par contre les TNS ont d’autres effets, comme d’envoyer une pluie de particules très loin dans leur galaxie via leur jets

( photo nasa : les bulbes de gaz éjectés du noyau central sont bien visibles en haut et en bas de l’image)

Cependant il semble que certaines galaxies n’ont pas de trou noir central, et ça ne les empêche pas d’exister.

Notes de bas de page

Si la masse d'une étoile n'augmente pas lorsqu'elle s'effondre sur elle même, c'est la densité de la matière et non sa masse totale qui courbe l'espace temps et crée un trou noir ?

Mon, 09 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

La dépend de la masse de l’astre ET de son rayon.

Avant qu’une étoile de quelques masses solaires ne s’effondre, son rayon est plus grand que le , qui ne dépend que de la masse. Il faut que toute la masse “entre” à l’intérieur du rayon de Schwarzschild.

Prenons le Soleil, pas assez massif pour devenir un trou noir, mais imaginons…

Il a un rayon de 695 510 km, à la surface duquel la vitesse de libération est de 617 km/s

Le rayon de Schwarzschild correspondant à une masse solaire est de 3 km seulement. Même avec une densité du de 150, la masse à l’intérieur de ce rayon est beaucoup trop faible.

Pour qu’il devienne un trou noir, il faudrait que la masse du Soleil s’effondre totalement à l’intérieur de ces 3km.

Quand le Soleil deviendra une de la taille approximative de la Terre, en supposant que sa masse n’ai pas beaucoup diminué lors de la phase géante rouge, la vitesse de libération à sa surface sera de 6473 km/s, 2% de la vitesse de la lumière. Pas mal, mais très loin du trou noir.

Il faut vraiment que la matière soit totalement dégénérée, de la purée de quarks pour obtenir un trou noir stellaire.

Ou alors des masses énormes, des millions de masses solaires comme dans les trous noirs supermassifs, dont on ne sait encore pas trop comment ils se sont formés.

Notes de bas de page

Quel effet pourrait avoir pour la Terre, la présence d'un micro trou noir qui a un diamètre de 100 mètres ?

Sat, 07 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Les sont des objets hypothétiques beaucoup, beaucoup plus petits, de l’ordre de la taille d’un atome. Et en plus on en a jamais vu la queue d’un.

Comme indiqué dans “On ne connaît en fait aucun processus naturel à même d’engendrer un trou noir inférieur à environ 1,5 fois la masse du Soleil, ce qui est dû à la nature des différentes forces intervenant dans l’effondrement gravitationnel” Les plus petits trous noirs connus font environ 3 masses solaires, pour un diamètre de 20 km environ, le valant 3 km par masse solaire.

Donc un trou noir de 100 mètres, pour peu qu’il puisse existe, ou tel qu’il existera dans des milliers de milliards d’années lorsque les petits trou noirs stellaires se seront un peu évaporés, correspond à une masse de 1/6 ème du Soleil, soit environ 166 fois celle de Jupiter.

Le passage d’un tel astre dans le système solaire perturberait sans aucun doute les orbites des planètes de manière catastrophique.

On meurt tous ™.

Comment la matière noire a-t-elle été écartée en tant que cause possible de la lumière décalée vers le rouge ?

Mon, 02 Dec 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Le décalage vers le rouge décale tout le spectre : toutes les raies d’émission et d’absorption d’une source sont décalées du même facteur, ce qui est cohérent avec un effet doppler.

L’ cause effectivement un rougissement, mais en atténuant les hautes fréquences (bleu), ce qui est différent. De plus ce rougissement est cohérent avec la quantité de gaz “normal” dans l’espace, pas avec la matière noire.

D’autre part, si la lumière était par le milieu interstellaire, matière noire comprise, on verrait des “arcs en ciel” dans les lentilles gravitationnelles, et ce n’est pas le cas.

Donc voilà pourquoi la matière noire n’a jamais été considérée comme une alternative à l’expansion de l’univers pour expliquer le décalage vers le rouge.

Comment les scientifiques savent qu'il y a des planètes avant-même de les observer au télescope ?

Thu, 28 Nov 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Vous parlez des ?

Les utilisées sont principalement la qui déduit la présence d’une planète à travers l’incidence de son attraction gravitationnelle sur la vitesse radiale de son étoile et la qui identifie une planète lorsque celle-ci passe devant son étoile en mesurant l’affaiblissement de l’intensité lumineuse de l’astre. (Wikipédia)

Sinon, dans notre système solaire, Neptune a été localisée par calcul à partir des perturbations de l’orbite d’Uranus qu’le provoque, et (qui n’est plus une planète) à partir des perturbations de l’orbite de Neptune.

Comment les scientifiques pensaient-ils que le soleil fonctionnait avant la découverte de la fusion nucléaire ?

Mon, 25 Nov 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Ils n’en avaient strictement aucune idée.

J’ai la chance de posséder un exemplaire de l" de de 1890. Ce bouquin est incroyable de précision sur les connaissances de l’époque, mais la partie que je préfère est le dernier chapitre qui énumère les 3 mystères de l’astronomie de l’époque:

La nature des “nébuleuses”. Quelques années plus tard Hubble démontre qu’il s’agit de galaxies, et qu’elles s’éloignent les unes des autres.
La precession du périhélie de Mercure. Après avoir cherché en vain une planète X, Y ou Z causant cette anomalie, c’est un certain Albert Einstein qui l’expliquera correctement par la Relativité.
La source d’énergie du Soleil. La découverte de l’hélium dans le spectre du soleil rend les choses encore plus incompréhensibles à l’époque : comment une boule de 98% d’hydrogène peut elle chauffer autant sans trace d’oxygène ou d’eau ? Il faudra attendre 1920 pour qu’Arthur Eddington explique correctement la .

Comment observer directement les exoplanètes ?

Mon, 25 Nov 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Avec des télescopes très puissants comme le VLT, on arrive à obtenir quelques pixels correspondant à d’énormes planètes (plusieurs fois Jupiter) gravitant autour d’étoiles peu lumineuses, pas trop loin.

On possède désormais plusieurs images de ce genre, qu’on peut analyser pour identifier la composition chimique des planètes :

source et autres images :

Avec de très grands télescopes interférométriques, on ne désespère pas de pouvoir voir des exoplanètes plus petites. Théoriquement, avec de tels télescopes dans l’espace ou sur la Lune on devrait arriver à voir des continents ou des nuages sur une planète de la taille de la Terre, si elle est pas trop loin, et qu’elle en a…

Comment a-t-on prouvé l'évaporation des trous noirs (rayonnement de Hawking)?

Wed, 20 Nov 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Ce n’est pas prouvé. Aucune expérience n’a vérifié cette hypothèse, sinon Hawking aurait eu le Prix Nobel pour ça. Et même si on avait un trou noir “pas loin”, ce serait extrêmement difficile à détecter tellement ce rayonnement est faible. Pour un trou noir “normal” de masse supérieure à celle du Soleil, le rayonnement correspond à celui d’un “corps noir” de température inférieure à celle du rayonnement cosmologique.

Cependant, l’hypothèse de Hawking est cohérente avec le reste de la physique, donc personne ne doute vraiment que ce phénomène existe.

Si jamais demain la Voie Lactėe entrait en collision avec Andromède, quelles sont les probabilités que la Terre soit heurtée par un objet spatial quelconque appartenant à l'autre galaxie?

Wed, 20 Nov 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

C’est une certitude : pas demain mais dans quatre milliards d’années la aura lieu.

Ca va ressembler à ça :

Dans cette gigantesque réunion d’au moins 200 milliards d’étoiles, il est extrêmement peu probable que des collisions d’étoiles se produisent, à fortiori de planètes.

Regardez le ciel nocturne. Lors de la collision, il y aura 2 fois plus d’étoiles dans le ciel, c’est tout. Les distances entre les étoiles sont si grandes qu’il y a largement la place de se croiser.

Il y aura peut-être de la casse le long de la trajectoire des trous noirs supermassifs au centre des deux galaxies, et surtout lorsqu’ils fusionneront dans beaucoup de milliards d’années.

Rappel : la vie sur Terre va disparaître dans environ 1 milliard d’années et la Terre se fera griller dans 4 lorsque le Soleil deviendra une géante rouge, donc cette collision galactique ne sera un spectacle que pour les descendants des bactéries qui auront contaminé Titan et les robots que nous aurons envoyés beaucoup plus loin.

D'après une toute récente étude cosmologique à Manchester, notre Univers ne serait pas plat comme l'on pensait, il est plutôt "closed", il est fermé. La "lensing amplitude" n'était-elle pas très prévisible depuis un siècle ?

Wed, 13 Nov 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Merci pour le lien, très intéressant.

Comme toutes les “récentes études”, cette hypothèse (car c’en est une :

A closed Universe canprovide a physical explanation for this effect

) doit être confirmées par d’autres travaux :

Future measurements are needed to clarify whether the observed discordances are due to undetected systematics, or to new physics or simply are a statistical fluctuation.

Je ne vois pas pourquoi l’amplitude de l’effet de lentille gravitationnelle aurait été “prévisible depuis un siècle” . On parle ici des mesures effectuées par le entre 2009 et 2012, qui a mesuré des variations de l’ordre du 1/10000 ème dans la température de 2,726 du cosmologique…

N’ayant pas encore accès au texte complet de l’article, je suppose qu’il corrèle ces variations avec une carte des masses observées pour annuler les effets de lentille gravitationnelle, et qu’il leur reste une variation de quelques millionièmes qu’un univers fini peut expliquer.

J’aimerais bien que l’univers soit fini, il pourrait plus facilement surgir d’une fluctuation quantique et avoir une énergie totale nulle…

Edit : l’article est disponible sur arXiv ici : . C’est pointu… je ne suis pas assez familier avec la notion de “lensing amplitude” . Vais essayer de me farcir avant ou attendre des articles “vulgarisés” niveau Pour la Science …

Où se trouve-t-elle la prochaine étoile qui pourrait exploser ? Quand cet événement pourrait-il avoir lieu ?

Wed, 13 Nov 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

La plus proche est , à 150 années-lumière, mais elle avant quelques millions d’années, et là elle sera plus loin (~500 années lumière)

est la prochaine supernova “proche” la plus probable. Elle peut péter d’un jour à l’autre. C’est peut-être déjà fait parce qu’elle est à 643 années lumière.

Si la distance vous importe peu, alors environ une supernova par année dans notre Voie Lactée, plus quelques dizaines par an dans les galaxies voisines.

Comment les astéroïdes et les planètes sont absorbés par les trous noirs ?

Tue, 12 Nov 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

astéroïdes et planètes sont du menu fretin pour les trous noirs. Ca bouffe des étoiles entières, ces machins là.

La matière qui approche le trou noir est par la et atomisée dans le avant de tomber en spirale vers l’ . Une partie des particules est éjectée par les , l’autre franchit l’horizon.

Ce qui leur arrive ensuite n’a aucune importance, seul le résultat compte : leur masse est ajoutée à celle du trou noir.

Le soleil transforme-t-il des corps célestes qui passent à proximité en cendres ?

Thu, 07 Nov 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Il peut les fondre ou les vaporiser, mais pas les transformer en cendres au sens propre.

Les sont les résidus de la combustion de matière, ce qui suppose de l’oxygène. Or il n’y a pas d’oxygène près du Soleil, et très peu dedans. Le Soleil ne brûle pas au sens chimique du terme, il rayonne de l’énergie produite par fusion thermonucléaire. Un objet qui passe tout près peut se faire chauffer au delà de la température de fusion de toutes les matières connues, donc éventuellement , mais pour qu’il brûle il faudrait qu’il contienne beaucoup d’oxygène.

L’eau ne compte pas, elle est déjà de la cendre d’hydrogène.

Notre système solaire est-il délimité par une frontière comme semble l'indiquer la sonde voyager 2 ?

Wed, 06 Nov 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

a mentionné deux “frontières”, mais si on compte le nombre de fois où les media ont annoncé que Voyager 2 (ou 1…) quittait le système solaire, on arrive plutôt à ça :

(source : )

explication d’origine :

explication traduite :

Quel est le centre du système solaire ?

Mon, 04 Nov 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

le du système solaire bouge de manière assez importante avec le mouvement des planètes, notamment les plus massives, Jupiter et Saturne.

Il arrive même que le barycentre sorte du Soleil, ce qui est d’ailleurs le cas actuellement, depuis le 21 juillet 2016 jusqu’au 6 mars 2027 :

( source : )

On peut aussi voir ceci comme une oscillation du Soleil autour de ce centre de masse, qui permettrait à des extraterrestres de découvrir nos planètes par la

Selon vous, l'univers est-il infini ?

Sun, 03 Nov 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Comme je n’ai pas de moyen de mesurer la dans ma cuisine, mon avis n’a aucune importance. Mais en me basant sur les conclusions des gens qui ont de tels instruments, qui ont travaillé très longtemps, très méthodiquement et très précisément sur ce sujet, je suis très heureux de pouvoir vous répondre clairement : on ne sait pas.

Et j’ajouterais que ni la physique ni l’Univers ne sont des démocraties : ils ne vont en aucun cas changer parce qu’un majorité de gens croit ou pense ceci ou cela. L’Univers est comme il est, et la physique le décrit le mieux possible en termes humains, plutôt mathématiques pour être rigoureux et précis. Et notamment, le mot “infini” (sans “e” puisque “univers” est un mot masculin…) de votre question doit être défini avec précision quand on parle d’un espace temps à 4 dimensions …

Jusqu’où s’étend la zone gravitationnelle d’un astres et pourquoi s’arrête t-elle passé une certaine distance du noyau de ces derniers ?

Wed, 30 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

La portée de la gravitation est infinie.

Simplement, la gravitation est une , donc elle décroît vite avec la distance.

En “intégrant” la force de gravitation jusqu’à l’infini et en divisant le résultat par l’attraction gravitationnelle de la Terre on arrive à l’intéressante notion de : on peut représenter l’attraction de n’importe quel astre comme étant un “trou” d’une certaine profondeur. Pour le système solaire, ça donne ce :

Pour la Terre, le trou est de 6379 km : pour s’échapper de l’attraction terrestre (en théorie jusqu’à une distance infinie), il faut dépenser autant d’énergie que pour monter de 6379 km si la gravité était constante

Pourquoi beaucoup de scientifiques pensent que la Vie ne peut être présente que sur Terre alors que l'on pense l'Univers infini ?

Tue, 29 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Ca m’intéresse de savoir ce que vous appelez “beaucoup de scientifiques”… Plus que 2 ou 3% ?

En fait les scientifiques qui s’intéressent au sujet savent :

qu’ils ne savent pas si l’Univers est infini, ou juste très grand. Les mesures de la montrent qu’elle est très faible, mais il n’existe aucune méthode permettant de déterminer si elle est nulle.
que l’Univers observable contient des centaines de milliards de galaxies dont chacune contient des centaines de milliards d’étoiles, dont chacune a (en moyenne) plusieurs planètes.
que la physique est la même partout, donc qu’il n’y a aucune raison de parier à 1 contre 10^22 que la Terre est un cas unique.

Bref, la très grande majorité des scientifiques pensent qu’il y a de la vie ailleurs. D’ailleurs ils ne mettent pas un V majuscule à vie…

Comment sait-on que la durée de vie du soleil est de 15 milliards d'années ?

Wed, 23 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

La connaissance de l’ est le résultat combiné de deux approches:

les statistiques faites sur un très grand nombre d’étoiles qui montrent qu’elles se répartissent en groupes bien visibles dans le :

La connaissance des , qui a permis de comprendre l’évolution d’une étoile dans ce graphique, et combien de temps elle passe dans chaque étape.

Quelle que soit l’étoile, elle va passer la plupart de son temps à fusionner de l’Hydrogène en Hélium dans la “ ”, et ce temps est calculable à partie de la masse (réserve d’hydrogène) et de la luminosité (puissance rayonnée)

Par exemple pour le , on peut calculer qu’il va passer 9 milliards d’années sur la séquence principale, puis suivre le tracé dans le diagramme ci-dessous:

L sera donc la suivante, sans l’ombre d’un doute, sauf que le point blanc à droite sera si brillant qu’il devrait vous aveugler instantanément si on arrivait à le reproduire sur l’écran, plus de 1000x plus lumineux que le Soleil !

Dire que cette histoire dure 15 milliards d’années me semble un peu discutable car une est pratiquement éternelle tellement elle se refroidit lentement. Il me semble plus juste de dire environ 11, lorsque la fusion de l’Helium s’arrêtera. Après ça le Soleil ne sera plus vraiment une étoile, plutôt une braise.

Mesurer l’âge actuel du Soleil est un peu plus compliqué, mais comme je vois que ça fait l’objet d’une autre question, ça fera l’objet d’une réponse séparée.

Qu’est-ce qu’une nébuleuse ?

Sun, 20 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Une (du nebula, nuage) désigne, en , un composé de raréfié, de ou de . Avant les , le terme désignait tout objet du ciel d’aspect diffus (y compris les galaxies). Étudiées par des spécialisés dans l’étude du , les nébuleuses jouent un rôle clé dans la .

(Wikipedia)

Quelle est la solution à l'infini des trous noirs ?

Sun, 20 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Il n’y a rien d’infini dans un trou noir. Il a une masse finie, un moment cinétique fini, une charge finie, un horizon des événements fini.

Ce n’est que mathématiquement que certaines fonctions décrivant les trous noirs ont de comportements étranges, notamment la . Ceci conduit à penser que l’espace et le temps sont discrets, ce qui élimine le problème.

Quelle échelle de temps faudra-t-il attendre pour être en mesure de "voir" directement des exoplanètes habitables ?

Fri, 11 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Il y a déjà eu des projets de télescopes interférométriques dans l’espace qui auraient permis de voir directement des petites exoplanètes, et même éventuellement leurs océans ou continents si elles ne sont pas trop loin:

mais les deux projets ont été abandonnés. Je ne connais pas de projet toujours actif.

On a déjà la technologie nécessaire, c’est une question de budget et de priorités.

On dit que les éléments du tableau périodique se créent suite à l'implosion d'une étoile. Mais à partir de quoi se forment-ils s'il n'y en a pas de base ?

Thu, 10 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

A partir des éléments fusionnés par l’étoile.

Les étoiles légères comme le Soleil fusionnent de l’hydrogène en hélium, puis éventuellement et l’hélium en carbone. Quand elles s’éteignent elles produisent les éléments en jaune dans le graphique ci-dessous puis ceux en bleu ciel.

Les étoiles plus massives produisent des quantités énormes de . Lorsqu’elles s’effondrent, ces étoiles massives fusionnent ces atomes entre eux et avec l’hydrogène et l’hélium et produisent les éléments en vert.

Voir pour plus de détails.

Est-on quasiment certain de la véracité de la théorie du Big Bang, possède-t-elle des rivales ?

Wed, 09 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Le est plutôt un ensemble de théories qui partagent une certitude : l’Univers a été très chaud et très dense il y a 13.8 milliards d’années. Cette certitude découle d’au moins 3 faits expérimentaux :

le qui montre que les galaxies s’éloignent les unes des autres d’autant plus vite qu’elles sont éloignées, donc que
Qu’on observe dans toutes les directions le émis environ 380 000 ans après le Big Bang, lorsqu’il est devenu transparent suite à la qui a formé les atomes
La proportion des atomes légers (hydrogène, helium, lithium) qu’on observe dans le vide interstellaire et qui est parfaitement décrite par la survenue environ 100 secondes après …

… après quoi ? C’est là que les choses ne sont plus très claires, donnant lieu à des variantes différentes : ou pas , Temps éternel ou pas, Big Bounce, Big Rip etc.

Mais il n’existe pas de théorie “rivale” pouvant expliquer les 3 faits expérimentaux autrement que par un Univers très chaud et très dense il y a 13.8 milliards d’années.

Que se passerait-il si un astéroïde géant se dirigeait vers la Terre ?

Wed, 09 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Géant comment?

Niveau 8 : collision certaine capable de provoquer une destruction localisée. Un tel événement se produit tous les 50 à 1 000 ans en moyenne.
Niveau 9 : collision certaine avec destruction d’une région. Un tel événement se produit tous les 1 000 à 100 000 ans en moyenne.
Niveau 10 : collision certaine entraînant une catastrophe climatique globale pouvant menacer l’avenir de l’humanité. Un tel événement se produit moins d’une fois tous les 100 000 ans en moyenne.

Croyez vous en l’extension de l’univers ?

Sun, 06 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Ça s’appelle l’ , pas l’extension, il y a une nuance.

Personne n’y croit. C’est incroyable. Et pourtant c’est un fait mesurable de diverses manières, donc on sait que c’est vrai.

Entre parenthèses, comme tous les corps massifs s’attirent par gravitation, il eut fallu une valeur très précise de la pour que l’univers soit statique, comme le pensaient Einstein et les gens de son temps.

Quand l’expansion à été découverte, il a du corriger sa “plus grosse bourde” en modifiant la constante cosmologique pour permettre à l’univers de s’étendre.

Et maintenant qu’on sait que cette expansion accelère, on se dit que la constante n’est peut être pas une constante…

Méfiez vous de vos intuitions, de vos évidences et de vos croyances. L’univers n’en a rien à battre.

Pourquoi les thèses des frères Bogdanov sont-elles controversées ?

Sun, 06 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Sous “thèse de Grishka Bogdanoff” :

Selon le rapport des commissions 1 et 2 du divulgué par le magazine du 15 octobre 2010 : « l’ensemble des articles considérés ici ne répond à aucun critère de clarté, de précision et d’exactitude en vigueur en . Ce manuscrit de thèse ne peut pas être qualifié de contribution scientifique ».

Sous “thèse de Igor Bogdanoff” :

En plus des défauts reprochés à la thèse de son frère (notamment le manque de rigueur), les adversaires des estiment que cette thèse ne serait qu’une mise bout à bout de concepts non définis dans un cadre incompréhensible. Ce point de vue est notamment exprimé par Alain Blanchard, professeur des universités et spécialiste en , dans une tribune retranscrite sur le site d’Acrimed.

estime que le raisonnement suivi lors de l’élaboration de cette thèse n’est pas valide.

Le problème avec ces thèses me semble similaire à celui avec : ces personnes renforcent leur notoriété médiatique avec des travaux scientifiques de piètre valeur. Si piètre qu’on peut se demander s’ils auraient obtenu leur doctorat sans cette notoriété médiatique.

Il faut aussi réaliser qu’une thèse de doctorat sert à montrer qu’on est capable de faire de la recherche scientifique, pas à révolutionner la science. Si on a pas fait une bonne thèse, on fait un autre métier que chercheur. Comme Elisabeth, Igor, Grishka, et moi.

Comment faites-vous la distinction entre la température et l'effet Doppler en utilisant le rayonnement de corps noir ?

Wed, 02 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

L’ décale le spectre de de la même manière qu’un décalage de température :

$T' = T \sqrt{\frac{c-v}{c+v}}$

En astrophysique, la distinction se fait en observant le décalage des raies d’émission ou d’absorption . Voici par exemple une partie du spectre réellement mesuré d’une galaxie :

(source )

On y voit très nettement le pic de l’Hydrogène et deux pics de l’oxygène. Sur la mesure, le pic de l’hydrogène est à 810 nm, alors que est à 656.3 nm au repos.

En faisant la moyenne des décalages des trois pics on trouve un z=0.228 qui correspond à une vitesse d’éloignement de 68300 km/s, et par la une distance de 1050 Mega , soit 3.4 milliards d’années lumière.

Je sais pas vous, mais moi ça me scotche littéralement de voir qu’on peut mesurer le spectre d’un objet si lointain avec autant de précision.

En passant, l’hypothèse de la a été écartée à partir de telles mesures, car elle prévoyait une déformation du spectre, donc un décalage différent des différentes raies.

Supposons qu'une anti-étoile rencontre un trou noir, est ce que la physique a des réponses aux conséquences de ce contact ?

Wed, 02 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

La est “la science qui tente de comprendre, de modéliser, voire d’expliquer les phénomènes naturels de l’univers.” (définition Wikipédia)

Ce n’est pas son job de spéculer sur des objets dont on a jamais vu la moindre trace, genre “anti-étoile”. Commencez par en observer une, on causera physique ensuite.

Cela dit une éventuelle étoile d’antimatière se ferait déchiqueter et absorber exactement comme une étoile vu qu’elle a une masse “normale”, et une charge à peu près neutre.

Ce qui se passerait “ensuite” éventuellement à l’intérieur de l’horizon ne concerne plus la physique, puisque c’est en dehors de notre univers (observable).

Mais je suis sur que les matheux ont plein d’idées invérifiables à ce sujet.

Supposons que je puisse m'approcher assez prêt du soleil pour remplir son plasma dans un recipient, aurait-il des mouvements liquides, gazeux, comment se comporterait ce petit morceau de soleil ?

Wed, 02 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Le est un état de la matière, ni un gaz, ni un liquide, ni un solide. Il se comporte comme… un plasma.

Pas besoin d’aller jusqu’au Soleil, on sait très bien produire du plasma sur Terre, il suffit de chauffer un gaz à quelques milliers de degrés. Exemple décoratif : les lampes à plasma :

Le problème de votre bouteille de plasma solaire, c’est qu’elle va se refroidir très vite, et le plasma devenir du bête hydrogène gazeux.

Pourquoi n’avons nous jamais reçu de signaux radios et jamais observé de sphère de Dyson (leurs utilisations devraient pourtant être communes pour les civilisations avancées) ?

Tue, 01 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Aucun matériau ne permet de construire un sphère de Dyson rigide. Beaucoup de panneaux solaires en orbite de l’étoile à la rigueur, c’est ce qu’on a suspecté pour , mais il semblerait que ce soient des objets beaucoup plus petits, plutôt des poussières.

D’autre part les signaux radios ne sont pas communs du tout. Nous avons commencé à en émettre il y a une siècle environ et nous avons quasiment arrêté. Aujourd’hui nos émissions sont beaucoup moins puissantes (des milliwatt au lieu de kilowatts) et/ou beaucoup plus directionnelles, visant nos satellites ou sondes. Nous sommes devenus quasi indétectables par les ondes radio, à part par les signaux que nous émettons volontairement vers d’autres étoiles ( )

Ce qui est une énorme bêtise.

Comme la vie se multiplie naturellement de façon exponentielle et que les planètes vivables sont probablement assez rares, nous sommes à la fois une planète colonisable et des concurrents potentiels pour une colonisation galactique.

Dans les deux cas IL NE FAUT PAS signaler notre existence. Les espèces réellement intelligentes se cachent, observent, et colonisent ou détruisent tout concurrent. C’est l’idée développée dans , un bouquin génial.

Bref, le fait que nous n’ayons pas déjà été détruits par un projectile relativiste prouve qu’il n’y a pas de civilisation à moins de 50 années lumière d’ici. Quand vous verrez un petit point d’un bleu étrange dans le ciel, vous saurez qu’il en existe une, juste avant de mourir.

Quelle est la température d'un trou noir ?

Tue, 01 Oct 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Il faut distinguer deux choses:

La est celle perceptible à l’extérieur du trou noir, produite par le . Si ce rayonnement existe (on ne l’a jamais mesuré), la température correspondante est incroyablement faible : elle vaut 0.12 microKelvin pour un trou noir d’une masse solaire. Les sont plus froids que le à 2.7 K ! Ce n’est que dans les dernières minutes de sa très très très longue vie qu’un trou noir aurait une température de plus en plus élevée et émettrait un flash extraordinairement intense et très particulier, puisque balayant tout le spectre. Si on en voit un une fois, on saura:
La température à l’intérieur de l’horizon des événements du trou noir qui :

Les scientifiques ont-ils des hypothèses quant à la Nature de la Singularité au cœur des Trous Noirs ?

Thu, 26 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Oui, le problème c’est plutôt qu’ils ont infiniment plus d’hypothèses (3 ou 4…) que de moyens de les vérifier (0) …

Parmi les hypothèses :

de la : quarks serrés les uns contre les autres par l’interaction forte plutôt que par la gravitation
des sous-composants hypothétiques des et des
rien du tout. Le “faible” postule que tout ce qui “entre” dans l’horizon des événements est converti en information qui reste stockée sur l’horizon. L’intérieur n’existe tout simplement pas, c’est une “bulle de néant”
ajoutez votre préférée ici

Que voyons nous si nous sommes à l'horizontale d'un trou noir (allons-nous juste voir un horizon noir)?

Tue, 24 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

n’a pas trouvé les images de Luminet parce que c’est qui les a faites ;-)

Mais je n’ai pas retrouvé non plus les images que je cherchais pour répondre à la question. J’ai retouvé celles de qui montrent ce qu’on voit en regardant vers un trou noir en rotation et en regardant dans la direction opposée.

Par contre il y a cette simulation d’ d’un chute vers un trou noir qui ne tourne pas qui répond à la question : oui, juste un horizon noir.

J’ai entendu quelque part que si la terre est absorbée par un trou noir ! Elle deviendra petite comme un œuf mais avec le même poids ; est-ce vrai ?

Sun, 22 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Si la Terre est absorbée par un trou noir, sa masse s’ajoutera à celle du trou noir, qui est au minimum 3.2 fois celle du Soleil, la .

L’horizon des évènements d’un tel trou noir à un diamètre de 20km, donc il déchiquetterait la terre par effet de marée et augmenterait son rayon d’un petit (millimètre edit) centimètre en l’absorbant.

Et voici déjà la réponse à ceux qui commenteront en disant “oui mais si c’est un .?” :

On en a jamais vu la queue d’un, donc jusqu’à preuve du contraire, ça n’existe pas.

Le Big Bang est un mensonge, le rétrécissement de l'Univers au point zéro est-il une possibilité ?

Fri, 13 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Peut-être n’avez vous pas compris ce qu’est le :

Le Big Bang est un cosmologique utilisé par les scientifiques pour décrirel’origine et l’évolution de l’ .

De façon générale, le terme « Big Bang » est associé à toutes les qui décrivent notre Univers comme issu d’une dilatation rapide. Par extension, il est également associé à cette époque dense et chaude qu’a connue l’Univers il y a 13,8 milliards d’années, sans que cela préjuge de l’existence d’un « instant initial » ou d’un commencement à son histoire.

La comparaison avec une explosion, souvent employée, est elle aussi abusive.

(wikipédia)

Notre Univers n’était donc pas “rétréci”, et encore moins un “point”.

Si vous acceptez les mesures qui montrent que dans très longtemps il y a aura beaucoup plus d’espace entre les objets, pourquoi ne pas accepter celles qui montrent qu’il y a très longtemps, il y en avait beaucoup moins ?

Le “point zéro” est une singularité mathématique qui résulte d’une extrapolation linéaire.

Représentez le temps sur une échelle logarithmique, ou en 1/T ou T est la température, et la singularité disparaît.

Pourquoi l’hydrogène du Soleil ne réagit-il pas immédiatement, quand bien même il atteint son point critique de réaction, et pourquoi les étoiles subsistent pendant des milliards d’années avant que leur carburant s'épuise ?

Wed, 11 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Une étoile est en équilibre entre les forces de gravitation qui tendent à la faire s’effondrer en petite et la générée par la fusion, qui maintient suffisamment de distance entre les atomes d’hydrogène pour qu’ils ne fusionnent pas tous ensemble.

En gros, quand la fusion n’est pas assez importante, l’étoile se contracte, et la fusion augmente, et la pression de radiation dilate le coeur de l’étoile, ce qui réduit la fusion.

Pour la plupart des étoiles, comme notre Soleil, cet équilibre est statique, mais certaines ont un équilibre oscillant sous l’effet de ces deux forces antagonistes. On utilise notamment la connaissance de la des pour mesurer la distance des galaxies “proches”.

A-t-on déjà observé la source d'une éruption/explosion d'un rayon gamma ?

Sat, 07 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Oui. Wikipédia :

Le 28 février 1997 les instruments de Beppo-SAX détectent le sursaut gamma puis observent quelques heures plus tard une nouvelle source de rayonnement X dont la position est fournie avec une précision de 50 secondes d’arc. Pour la première fois une rémanence du phénomène était observé dans une autre longueur d’onde. L’information est relayée aux observatoires terrestres et une contrepartie optique (en ), qui disparait moins d’une semaine plus tard, est découverte sur une photographie prise le même jour par le implanté dans les . La position de a été obtenue avec une précision d’une seconde d’arc ce qui permet au de découvrir à cet emplacement une tache floue bleuâtre que la plupart des spécialistes identifient comme une galaxie lointaine.

Il y en a eu plusieurs autres après ça, mais ils sont (heureusement…) trtrop loin pour qu’on puisse identifier la source à l’intérieur de la galaxie concernée.

A-t-on un télescope assez puissant pour observer la création de l’univers ?

Sat, 07 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Rien de dit qu’il y ait eu une “création de l’univers”.

On aimerait juste avoir plus d’informations sur la période où il était très chaud et dense il y a 13.8 milliards d’années, mais ce n’est pas pas un problème de puissance des téléscopes.

Le problème est que l’univers était opaque car trop dense et trop chaud jusqu’à 380000 ans après le BB. On ne peut donc rien observer avant la dans l’optique et l’électromagnétique.

Les observatoires de neutrinos et d’ondes gravitationnelles permettront peut-être d’obtenir des informations sur la période où l’Univers était opaque.

Le magnétisme s'est-il développé lors du Big Bang ou a-t-il été engendré par les galaxies elles-mêmes ?

Fri, 06 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Le a deux sources:

le porté par les particules élémentaires comme l’électron par exemple. Ceci date donc du Big Bang
le déplacement de charges électriques, tel qu’un . Dans la mesure où les électrons se déplacent aussi dès le BB, on pourrait dire que ça date aussi du BB, mais les gros champs magnétiques datent plutôt de la formation des premières étoiles, des millions d’années plus tard.

Pour les premiers aimants “solides”, il faut attendre encore quelques millions d’années que les supernova éjectent du fer et du nickel, qu’il forme des planètes, ce qui est arrivé grosso modo un milliard d’années après le BB.

Mais c’est du pipeau à côté des qui sont probablement apparus dès les premières supernova.

Quelle masse ferait une sphère de Dyson ?

Fri, 06 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Dyson avait pensé à une coquille d’acier de 2 à 3 mètres épaisseur au niveau de l’orbite terrestre, ce qui donne environ la masse de Jupiter, 2 × 10^27 kg.

Mais:

Papagiannis (1985) a démontré par le calcul qu’une coquille sphérique rigide ne peut être construite, compte tenu de la force gravitationnelle, de la pression des rayonnements solaires et des effets centripètes ( )

C’est pourquoi est plus vraisemblable, quoi qu’il faille trouver un gros gisement d’ quand même… Mais le résultat vaut le coup, non ? :

Est-il-possible qu'un sursaut de rayons gamma puisse stériliser toute la population humaine d'un hémisphère ? Quoi d'autres impacts de ce sursaut ?

Tue, 03 Sep 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Les sursauts gamma sont une cause possible d’extinction massive sur . Des simulations informatiques montrent qu’un sursaut gamma survenant dans un rayon de 6 500 autour de la Terre pourrait causer un appauvrissement de la , des ainsi qu’un . Un sursaut gamma aurait ainsi pu causer l’

Que se passerait-il si le soleil avait une couleur différente ?

Tue, 27 Aug 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Il aurait donc une température de surface différente, plus chaude s’il était bleu, plus froide s’il était rouge (le contraire des robinets…) , et serait donc soit d’un différent s’il avait une masse différente, soit à un stade différent de son .

La évolue comme indiqué dans cette figure en fonction du type spectral (les lettres à gauche, le Soleil est G actuellement) :

Source :

Dans tous les cas, la vie serait très différente, ou sur une autre planète du système, ou inexistante.

Un trou noir est une étoile qui s'est effondrée sur elle-même en compressant sa matière. Comment peut-elle être autant compressée ? Il doit bien y avoir au centre un "tas" de matière de masse et de taille croissantes ?

Sat, 24 Aug 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Lors d’un , si la masse dépasse la (1.4 masses solairesł, la pression est telle que les électrons des atomes fusionnent avec les protons et les transforment en neutrons. Il n’y a alors plus de répulsion entre les ex-atomes, les neutrons peuvent se serrer les uns contre les autres dans une

Si la masse dépasse la (environ 3 masses solaires) la pression est plus forte pour que la cohésion des quarks dans les neutrons : ils sont broyés. On ne sait pas à quoi ressemble la matière alors, ni ou “va” la masse puisque les 3 quarks d’un neutron ne représentent que 1% de sa masse. En plus, l’intérieur de l’horizon des événements d’un trou noir, s’il existe, obéit à des lois très étranges.

De l’extérieur, tout se passe comme si le trou noir se résumait à une cachée par un , d’un rayon de 3km par masse solaire .

Peut-on répéter la détection de mesures d'ondes gravitationnelles sur les mêmes objets ?

Fri, 23 Aug 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Non. Les ondes gravitationnelles sont générées par des objets très massifs en train de fusionner, et par construction (fréquence de résonance) les détecteurs n’en captent qu’une petite fraction.

décrit un de ces événements :

Pendant la durée de 0,2 s du signal détectable, la vitesse tangentielle relative (orbitale) des trous noirs (de 36 et 29 masses solaires) a augmenté de 30 % à 60 % de la . La fréquence orbitale de 75 Hz (la moitié de la fréquence de l’onde gravitationnelle) signifie que les objets orbitaient l’un autour de l’autre à une distance de seulement 350 km avant qu’ils ne fusionnent.

On détecte donc plutôt un événement qu’un objet…

Qui peut donner davantage de détails sur le « vide du Bouvier » ? Qu'est-ce qu'il en est exactement et qui peut expliquer pourquoi cet état des choses ?

Thu, 22 Aug 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Qui? Wikipédia !

Le est une région de l’ de très grande taille mais contenant très peu de . Elle doit son nom à la du au voisinage de laquelle se trouvent ces galaxies. (…)

Il a été découvert par et al. ( ) à l’occasion d’un des des .

D’autres découvrirent bientôt que ce vide contenait quelques galaxies. (…. ) Vers , le vide du Bouvier était réputé contenir 60 galaxies.

Selon l’astronome Greg Aldering, l’échelle du vide est telle que « si la était au centre du Vide, nous n’aurions pas su qu’il existait d’autres galaxies avant les ».

La gravitation groupe les galaxies en amas et superamas, qui ne sont donc pas uniformément distribuées, donc il est tout à fait normal qu’il y ait de tels vides.

Est-il possible qu'un trou noir tourne plus vite que la vitesse de la lumière ?

Tue, 20 Aug 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Il existe une vitesse limite à la vitesse de rotation des trous noirs imposée par la .

Les trous noirs dont on a mesuré la vitesse de rotation en sont très proches. Par exemple tourne à plus de 1100 tours par seconde (wow!) ce qui correspond à 98% de la limite de censure cosmique.

Ceci a une conséquence intéressante : les trous noirs doivent avoir une moyen de régurgiter du moment cinétique lorsqu’ils absorbent de la matière… Les jets ?

Pourrait-il y avoir une planète 100% d'eau, donc vous pourriez théoriquement plonger d'un côté à l'autre ?

Tue, 20 Aug 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Oui, une constituée presque uniquement d’eau n’est pas exclue.

“Presque” parce qu’inévitablement il y aura un peu d’autres matériaux, donc un petit noyau métallique et/ou rocheux.

Pour la plongée, c’est une autre histoire…

Imaginons une planète de la taille de la Terre avec un océan de 6000 km de profond. Au centre, vous avez une pression de 600'000 bars , 600 tonnes par cm2, 60 GPa …

Aucun matériau ne permet de faire un engin sous marin quelconque résistant à ça.

Edit : En fait le centre de la planète sera forcément de la glace vu la pression, comme l’a très bien fait remarquer dans !

D’après le diagramme de phase de l’eau et de SES glaces au dessus de 632 MPa à 0°C ou 2.2 GPa à 100°C on a de la glace VI, VII, X ou XI …

A 60 GPa, il faudrait que le centre de la planète soit autour de 500°C, ce qui n’est pas vraisemblable tant la bonne conduction thermique de l’eau et les mouvements de convection thermique équilibreraient vite les températures.

Notes de bas de page

Comment est-il possible de prédire la position d’une planète à partir des effets gravitationnels qu’elle a sur une autre planète ?

Sat, 17 Aug 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

L’histoire de la attribuée à Le Verrier montre qu’il faut d’abord obtenir de nombreuses mesures très précises de la trajectoire perturbée d’une planète “proche”, en l’occurrence Uranus, puis

En termes modernes, le problème est un , c’est-à-dire une tentative de déduire les paramètres d’un modèle mathématique à partir des données observées. Bien que le problème soit simple pour les outils des mathématiques, à l’époque, il demande beaucoup de calculs laborieux à la main.

Adams commence par supposer une position pour le corps hypothétique en utilisant la . Il calcule ensuite la trajectoire d’Uranus en utilisant la position supposée du corps troublant et calcule également la différence entre sa trajectoire calculée et les observations (ce qu’on appelle aujourd’hui les ). Il ajuste ensuite les caractéristiques du corps troublant de la façon suggérée par les résidus et répète le processus, par une approche similaire à celle de la .

Le Verrier a “juste” coiffé au poteau Adams (anglais) qui a du se planter quelque part dans ses calculs car les astronomes n’ont pas trouvé Neptune là où Adams la situait, mais à un degré (ce qui est beaucoup…) de la position indiquée par Le Verrier.

Comment tous les éléments de notre univers sont-ils crées ?

Fri, 16 Aug 2019 00:00:00 +0000

Réponse publiée

Ce tableau des éléments vous dira tout:

en gros l’hydrogène et l’hélium proviennent de la , le béryllium et le bore sont produits par les rayons cosmiques, et tout le reste provient de restes d’étoiles de différents types, y compris de collisions d’étoiles à neutrons.

Hubert Reeves disait que nous sommes des poussières d’étoiles, mais c’est un poète.

Nous sommes des glaires d’étoiles moribondes, voilà la réalité.

Si Jupiter n'a pas de fusion et ne brille pas comme des étoiles, pourquoi émet-il des radiations ?

Fri, 16 Aug 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Quelles “radiations”? Tous les objets émettent des “radiations”, au minimum des infrarouges dans le spectre correspondant à leur température…

Jupiter émet des ondes radio produites par rayonnement synchrotron de particules (électrons) déviées par son champ magnétique. Apparemment, son satellite Io très actif joue un rôle d’amplificateur.

On estime la quantité d’atomes dans l’univers à environs 10^80. Quel est le raisonnement qui permet de déterminer cette valeur ?

Wed, 14 Aug 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Attention : dans l’ . L’univers complet est beaucoup plus grand, voire infini.

L’idée est la suivante : on voit 100 milliards de galaxies ($10^{11}$) contenant en moyenne 100 milliards d’étoiles ($10^{11}$ ), chacune contenant en moyenne $5.10^{57}$atomes, on saupoudre le tout d’un facteur 2 de gaz interstellaire, et voilà !

Vous aviez déjà réalisé que si on tassait tous les noyaux atomiques de ces atomes sans qu’ils ne se trounoirisent ils tiendraient dans l’orbite de Mars ? Moi pas…

Notes de bas de page

Si la gravitation existe partout, c'est que nécessairement il y a des ondes gravitationnelles partout ! Quelle a été la particularité de l'onde gravitationnelle du 14 septembre 2015 ?

Wed, 14 Aug 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Non. La gravitation peut très bien exister sans ondes gravitationnelles. Les ondes gravitationnelles ne sont PAS comme les ondes électromagnétiques. Il ne suffit pas qu’une masse se déplace, augmente ou diminue. Il faut que son “moment quadrupolaire” change, autrement dit qu’un truc asymétrique tourne.

Les ondes gravitationnelles détectées sur Terre correspondent à des trous noirs de plusieurs dizaines de masses solaires qui ont fusionné. Selon :

Pendant la durée de 0,2 s du signal détectable, la vitesse tangentielle relative (orbitale) des trous noirs a augmenté de 30 % à 60 % de la . La fréquence orbitale de 75 Hz (la moitié de la fréquence de l’onde gravitationnelle) signifie que les objets orbitaient l’un autour de l’autre à une distance de seulement 350 km

Vous imaginez ça ??? Accélérer des dizaines de masses solaires de 30% de la vitesse de la lumière en 0.2 secondes !!! Deux objets de cette masse qui se tournent autour 75 fois par seconde !!!

Voilà ce que cet événement avait de particulier…

Et ça a généré une onde à peine détectable par un système capable de mesurer une variation de distance de l’ordre d’un diamètre de proton sur un kilomètre…

Incroyable mais vrai.

Comment se fait-il qu'un trou noir influence gravitationnellement l'extérieur alors même qu'il referme l'espace-temps au niveau de son horizon des événements ?

Tue, 13 Aug 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Excellente question, comme l’a dit Brice.

L’horizon des événements d’un trou noir est une limite de notre univers observable au même titre que l’ : rien de ce qui est au delà ne peut nous influencer de quelque manière que ce soit.

Donc “tout se passe comme si” la masse du trou noir se trouvait sur l’horizon des événements. De plus on a un problème plus général que celui de la masse : celui de l’ que je ne veux pas détailler ici mais qui est similaire : l’horizon des événements doit “mémoriser” l’information sur tout ce qui entre.

Or si l’espace et le temps sont discrets et non continus, ce que de plus en plus de gens acceptent , alors il y a une hypothèse très sympa qui met tout le monde d’accord : le . Attention ça ne veut pas dire “l’univers est un hologramme” comme on le résume parfois. Le principe holographique dit “simplement” que ;

La quantité maximale d’informations contenues dans un volume d’espace ne peut être plus importante que celle qui est emmagasinée à la surface de ce volume, où une quantité élémentaire ou « bit » d’informations occupe un quart de la surface dite de Planck. ( )

Bref, la masse du trou noir (qui ne peut plus exister à l’intérieur de l’horizon parce que les protons et neutrons sont broyés et que les gluons ne peuvent plus bouger, donc plus exister non plus), cette masse donc est “emmagasinée” à la surface de l’horizon des événements.

Notes de bas de page

En réalité, la matière noire, cette nappe d'ondes qui coagule tout l'univers, cette matière noire et qui était certainement là avant le Big Bang, voire fondatrice de notre Univers, est-ce l'éther ?

Tue, 13 Aug 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Non.

La matière noire n’est pas de la matière, ni une “nappe d’ondes”. La matière noire ne “coagule” pas l’univers. Il n’y a aucune raison de penser qu’elle était là avant le Big Bang (d’ailleurs “avant le Big Bang” n’a probablement pas de sens) et en plus l’ether est mort et enterré depuis Michelson et Morley il y a plus d’un siècle.

La désigne une catégorie de hypothétique, invoquée pour rendre compte d’ , notamment les estimations de la des ou des et les propriétés des fluctuations du .

(définition Wikipédia)

Bref, c’est juste un nom qu’on a donné trop vite à une solution trop facile à des observations.

Quand on saura ce que c’est, on vous le dira, promis.

Que se passe-t-il au centre d'un trou noir ?

Tue, 06 Aug 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Il ne se passe absolument rien.

Dans la version couramment admise de la “singularité”, tout se qui compose le trou noir se trouve concentré en un point. Il n’y a pas d’espace, plus de temps, plus rien ne bouge. D’ailleurs tout le monde est d’accord là dessus : la température n’est pas une caractéristique d’un trou noir.

Donc il ne se passe absolument rien.

Dans la version du qui continue de me turlupiner, c’est encore pire : il n’y a aucune “information” à l’intérieur de l’horizon des événements du trou noir. L’information de tout ce qui “entre” est “mémorisée” sur l’horizon.

Dans cette vision, non seulement il ne se passe absolument rien à l’intérieur d’un trou noir, mais en plus il n’y a absolument rien.

Est-ce que, dans un trou noir, les atomes se "touchent". Ou restent-il séparés par un certain vide ?

Sun, 04 Aug 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Il n’y a plus d’atomes dans un trou noir.

Déjà dans une la densité est telle que les protons et les électrons se combinent pour former des neutrons qui se touchent. Il n’y a plus d’atomes.

Dans un trou noir, la densité est encore plus forte : les neutrons sont écrabouillés en quarks et peut-être plus élémentaire encore, on en a aucune idée. Ça pose d’ailleurs un problème intéressant, c’est que la masse des quarks ne représente qu’environ 1% de la masse des neutrons. Le reste est dans l’énergie des gluons qui les lient en se déplaçant à la vitesse de la lumière d’un Quark à l’autre. Mais si ils ne peuvent plus se déplacer, sous quelle forme se retrouve cette masse/énergie ? Mystère…

Les astres dans lesquels " les atomes se touchent" presque sont les Les atomes se rapprochent de plus en plus lors de leur refroidissement jusqu’aux , mais il n’y en a pas encore.

Qu'est-ce qui maintient le noyau des planètes en fusion ?

Tue, 23 Jul 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

La production de chaleur par :

pour les planètes ayant la chance de contenir de l’Uranium, du Thorium et/ou du Potassium 40
, surtout pour des satellites dans notre système solaire, mais très possible pour les exoplanètes orbitant près de leur étoile.

Sans ces sources, de chaleur, la Terre serait refroidie depuis bien longtemps, 400 millions d’années “seulement” après sa formation. ( )

L'univers est composé de plusieurs galaxies, théorie ou bien réalité ? Quels outils ont permis, si cela est véridique, de l'affirmer ?

Sat, 06 Jul 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Vous trouverez sans peine de nombreuses photos de nombreuses galaxies prises par de nombreux télescopes sur Terre et dans l’espace, mais je voudrais vous montrer celle-là:

Cette photo de la a été prise par un astronome amateur, SANS télescope, avec un bon appareil photo moderne, un objectif raisonnable (200 mm) et 45 secondes d’exposition rendues possibles par une monture motorisée .

Avec des instruments plus puissants on arrive à distinguer certaines étoiles des autres galaxies, notamment chaque année, et des , des étoiles dont la luminosité varie de manière périodique selon une connue grâce aux céphéides de notre galaxie.

On peut ainsi déterminer la distance des galaxies “proches”, et utiliser le pour approximer la distance des galaxies lointaines.

Avec ça on peut affirmer:

que les galaxies sont des objets beaucoup plus lointains que les étoiles que nous voyons dans notre ciel. En fait il y en a jusque tout près des limites de l’ (500 millions d’années après le BB)
que ces galaxies sont elles-mêmes composées d’étoiles semblables à celles de notre galaxie
qu’en fonction de leur histoire les galaxies peuvent avoir des formes différentes mais que notre galaxie n’a rien de particulier
qu’il y a des centaines de milliards de galaxies contenant chacune des centaines de milliards d’étoiles.

Voici une image prise par Hubble d’un carré de ciel où ne se trouve qu’une dizaine d’étoiles de notre galaxie (les points tout ronds avec des “pointes” ). Toutes les autres taches lumineuses, même les plus faibles sont des galaxies.

Notes de bas de page

Si la théorie du Big Bang est vraie et que tout a commencé à partir d'un point, comment des vides et des super vides pourraient-ils se former ?

Fri, 05 Jul 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

pas un point. Un espace extrêmement dense et chaud, mais peut-être d’une taille infinie. Ce n’est “que” notre qui était comprimé à la taille de ce point. à un moment donné, et beaucoup plus petit avant.

Comme on le voit dans l’image ci-dessous, dans la première seconde l’univers est passé d’une température de 10^{32K (la
, la plus élevée qu’on puisse imaginer) à une température de 10}13 K (correspondant à celle qu’on obtient lors des collisions de particules), ce qui implique un gonflement de l’espace d’un facteur 10^29 en volume, soit 10 milliards en rayon du “point.” ci-dessus.

Pendant cette seconde, il n’y avait pas de particules massives (protons, neutrons), donc pas de gravitation. Les premières forces attractives ont été:

autour de la première seconde, l’ a lié les quarks pour former les protons et quelques neutrons isolés qui n’ont vécu que quelques quart d’heures
Après la première minute, l’ a produit quelques noyaux atomiques pendant la
Au bout de 300'000 ans l’univers est suffisamment froid pour ne plus être un . C’est l’heure de la : l’ est assez forte pour que les noyaux atomiques capturent des électrons pour former les premiers atomes, électriquement neutres et donc sujets à la gravitation (avant aussi, mais leur énergie et la répulsion électrostatique des noyaux positifs les empêchaient de s’agglomérer). Accessoirement, ce rend l’Univers transparent à ce moment là. Avant, les photons étaient sans cesse capturés et émis dans tous les sens par le gaz d’électrons.

Le date de ce moment là. C’est cette fameuse image qu’on voit partout:

Elle montre des variations de température inférieures à 1/10'000 ème de degré à ce moment là, sur une température moyenne de 2.73° au dessus du zero absolu. Ce sont ces microscopiques variations qui, avec l’effet de la gravitation sur 13 milliards d’années, ont causé l’agglomération des galaxies, et la formation des “vides” que vous mentionnez.

Le projet a réalisé des simulations de cette phase

De quoi est composé la Lune ?

Wed, 03 Jul 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

la croûte de la Lune est largement composée d’ . En termes d’éléments, la croûte lunaire est composée principalement d’ , de , de , de , de et d’ , mais d’importantes traces d’éléments mineurs comme le , l’ , le , le et l’ sont aussi présents.

(…)

Certaines basaltes lunaires présentent de fortes concentrations de titane (présent dans le minéral ), suggérant que la composition du manteau est fortement hétérogène

(…)

La composition du noyau de la Lune n’est pas bien connue, mais beaucoup s’accordent à dire qu’il est composé de fer métallique allié à une faible quantité de et de .

Bref : pas très différent de la Terre, ce qui n’est pas étonnant si on considère l’ qui l’aurait formée . En fait c’est plutôt l’inverse: cette hypothèse a été développée suite à l’analyse des roches lunaires qui a montré une forte similarité avec celles de la Terre.

Est ce qu’un faisceau de lumière émit de manière tangentielle à l’horizon d’un trou noir va poursuivre son chemin en s’éloignant ou va t’il boucler sur lui même ?

Wed, 03 Jul 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Tangentiellement à l’horizon des événements, la lumière tombe dans le trou. Sur l’horizon, c’est la vitesse perpendiculaire qui doit valoir c…

La lumière va orbiter le trou noir seulement sur la située à 1.5 pour un trou qui ne tourne pas.

Pour un qui tourne, il y a deux sphères de photons sur lesquelles les photons peuvent orbiter. J’ai trouvé cette jolie animation sur en anglais :

Pourquoi l'atmosphère de la Terre disparaîtrait-elle en 100000 ans, si la Terre se trouvait dans la zone habitable de l'étoile Trappist-1? Une simulation a été faite sur ordinateur.

Wed, 26 Jun 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

C’est toujours bien d’ajouter un lien vers votre source, mais selon la zone habitable de ce système est très proche de l’étoile, donc une Terre là-bas

subirait une forte irradiation dans les domaines et , ce qui pourrait avoir des conséquences significatives sur le maintien de son atmosphère, favorisant notamment la de la et l’ de l’hydrogène

Pourquoi les étoiles deviennent-elles des trous noirs ?

Thu, 13 Jun 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Tant que l’étoile dégage de l’énergie par , la s’oppose à la gravitation et l’étoile garde une densité “normale” (la densité moyenne du Soleil est de 1.41 gramme / cm3, soit à peine supérieure à l’eau.

Quand la fusion se termine, l’étoile s’effondre sous sa propre gravité, et si elle est assez grosse, produire une qui va expulser une bonne partie de sa masse dans l’espace

Une étoile de plus de 12 masses solaires dépasse la après sa supernova, et devient une étoile à neutrons, ou un si sa masse résiduelle dépasse la de 3.2 masses solaires.

Les atomes et leurs électrons, les planètes et leurs satellites, les étoiles et leurs planètes, les trous noirs et leurs étoiles. Est-ce que toute notre réalité est composée ou fonctionne essentiellement de cette manière ?

Wed, 12 Jun 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Pas du tout.

Les électrons ne tournent pas autour du noyau des atomes. Ce sont des ondes stationnaires qui remplissent les , le tout suivant les lois de la .

Nous avons l’impression que les satellites tournent indéfiniment autour des planètes qui tournent autour des étoiles, mais ce n’est qu’une impression car , imprévisible au delà d’environ 200 millions d’années, ce qui est assez court.

Les galaxies continent en effet un ou plusieurs trous noirs supermassifs en leur centre, mais il ne représentent qu’une faible fraction de la masse totale d’une galaxie, qui doit plutôt être vue comme un “nuage de gaz” dans lequel les atomes de gaz seraient des étoiles, l’ensemble suivant plutôt les lois de la thermodynamique comme le .

Les trous noirs eux-mêmes et leur environnement immédiat ne peuvent être compris que dans le cadre de la , qui joue aussi un petit rôle à l’échelle galactique, et un minuscule rôle à l’échelle du système solaire.

A encore plus grande échelle, les regroupent des millions de galaxies en longues chaînes. Il semblerait que la matière noire joue un rôle dans leur formation, mais comme on n’a aucune idée de ce que c’est, je ne m’avance pas beaucoup en disant que c’est un mécanisme encore différente de ceux qui précèdent.

Donc non. Ce qui est vraiment très intéressant dans cette Univers c’est justement qu’il exhibe des structures très différentes à différentes échelles. Et en particulier à l’échelle du mètre des êtres capables d’y réfléchir…

Peut-on estimer le nombre de planètes habitables que nous serons en mesure d'atteindre sans disposer de modes de propulsion supraluminiques ?

Mon, 10 Jun 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Toutes. Pas besoin de propulsion supraluminique (qui ne peut pas exister d’ailleurs), il “suffit” d’aller à une vitesse proche de lumière pour que les voyageurs puissent aller partout dans l’univers en quelques années seulement.

De méprisables considérations énergétiques font que, malheureusement, nous sommes limités à des vitesses beaucoup plus basses, donc au .

Pourquoi un trou noir n'attire pas tout en sa singularité (on ne se fait pas « aspirer » à l'intérieur) et fini par s'évaporer ?

Mon, 10 Jun 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

A une distance d assez grande, une masse M déforme l’espace de la même manière qu’elle soit répartie dans une grande sphère (étoile) ou concentrée dans une hypothétique singularité.

Si le Soleil devenait un trou noir (il ne peut pas car il n’est pas assez massif, mais supposons…), les planètes continueraient à tourner autour sur leur orbite, sans modification.

Ce n’est que si on s’approche très près du trou noir que la gravitation devient extrêmement intense. Dans le cas du “Soleil noir” ci-dessus, le vaut 3 kilomètres. Il n’ “aspirera” de façon définitive que ce qui passera à moins de 3km de la singularité. Donc pas grand chose, car tout ce qui tombera à côté va être accéléré a une vitesse fantastique.

“Preuve” dans cette vidéo ou vous voyez en accéléré le mouvement des étoiles proches de , le trou noir central de notre galaxie. qui a une masse de plus de 4 millions de masses solaires (donc un rayon de Schwarzschild de 12 millions de kilomètres, juste 20 fois celui du Soleil):

L’ passe à 17h lumière seulement de A* en se faisant accélérer à 2.6% de la vitesse de la lumière ! Vous imaginez ? Une étoile entière accélérée 1000x plus vite que la plus rapide de nos petites sondes spatiales !!! (je ne mets pas souvent des triples points d’exclamation, mais là ça les mérite, je trouve…)

Pourtant S2 ne va pas se faire “aspirer” par le trou noir dans un horizon prévisible.

Bref, les trous noirs ne grossissent pas vite du tout. Au point où on se demande toujours comment les trous noirs supermassifs ont pu devenir si gros depuis le Big Bang. A suivre…

Que pense la communauté scientifique de l'explication controversée de Halton Arp sur l'effet Doppler ?

Wed, 05 Jun 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Extrait traduit de - (réponse raccourcie mise en gras par moi)

Pendant toute sa carrière, Halton Arp a maintainu qu’il y avait des anomalies dans ses observations de quasars et galaxies, et que ces anomalies réfutaient le Big Bang.

En particulier, Arp indiqua des examples de quasars qui étaient proches de la ligne de visée de (AGN) relativement proches. Il prétendait (claimed) que des groupes de quasars étaient alignées autour d’AGN, et que les quasars n’étaient donc pas des AGN distants, mais des objets plus proches de type stellaire éjectés par les AGN voisins avec un décalage vers le rouge intrinsèque élevé. Arp soutenait (contended) qu’elles perdaient progressivement leur décalage vers le rouge non cosmologique et évoluaient en galaxies à part entière (full-fledged galaxies). Ceci est en forte contradiction avec les modèles acceptés de

Le plus gros problème avec l’analyse de Arp est qu’on connaît aujourd’hui des centaines de milliers de quasars et leur décalage vers le rouge mesuré par plusieurs campagnes de mesures du ciel distincte. la très grande majorité de ces quasars ne sont en aucune manière corrélés avec des AGN voisins.

En fait, avec nos techniques d’observation améliorées, un grand nombre de galaxies hôtes ont été observées autour de quasars, ce qui indique que ces quasars sont vraiment à des et pas les objets qu’Arp a proposé.

Selon la plupart des scientifiques, l’analyse de Arp souffre d’être basée sur un échantillon trop petit et la recherche de coincidences. Des échantillons plus complets, non biaisés pris de nombreux n’ont montré aucune des irrégularités proposées, et qu’aucune corrélation statistiquement significative n’existe [1]

Bref c’est l’histoire hélas courante en sciences du chercheur qui croit avoir trouvé un truc important, s’en persuade au point de nier les autres travaux (ou l’inverse…), se fait virer, et devient un martyr auprès de gens qui ne comprennent pas que 99.9% des hypothèses scientifiques se révélent fausses après vérification.

Source:

Tang, Sumin; Shuang Nan Zhang (2008). “Evidence against non-cosmological redshifts of QSOs in SDSS data”. : [ ].

Existe-t-il des étoiles d'antimatière ?

Tue, 28 May 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

S’il existait des étoiles d’antimatière, on devrait capter des rayons gamma à des énergies précises (511 keV et 2 GeV) résultant de l’ de leur “vent solaire” ( et ) avec le gaz interstellaire formé de matière “normale”, notamment à leur

C’est ainsi qu’on a détecté un nuage de positrons au centre de notre galaxie, probablement produit par le trou noir central , mais on ne voit rien de semblable autour d’étoiles, et encore moins à l’énergie correspondant aux antiprotons (= antihydrogène)

Donc “jusqu’à preuve du contraire”, il n’existe pas d’étoiles d’antimatière, ni de galaxies d’antimatière pour les mêmes raisons, tout au plus des nuages de positrons produits par des accélérateurs de particules naturels comme les trous noirs

Notes de bas de page

Pourquoi la nuit est-elle noire ?

Tue, 28 May 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Le est une contradiction entre le fait que le ciel est noir la nuit et l’hypothèse que l’Univers est statique, éternel et infini.

Comme la nuit est noire, on sait que l’un au moins des 3 conditions est fausse. Aujourd’hui:

on sait que l’univers n’est pas statique mais en expansion
qu’il n’est pas éternel (du moins les étoiles)
mais on ne sait pas s’il est infini ou fini mais très grand, mais ça ne change rien car l’ est clairement fini en raison de 1+2.

On a 3 sur 3 conditions fausses : le “Paradoxe d’Olbers” n’est donc pas un paradoxe mais une “preuve” du Big Bang par l’absurde.

Qu'est-ce qui a provoqué le Big Bang ?

Mon, 27 May 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Le n’est pas un événement, c’est un “ utilisé par les scientifiques pour décrire l’origine et l’évolution de l’ ”

Il modélise nos connaissances : il y a 13.8 milliards d’années, l’Univers a été très dense et très chaud, et depuis il se refroidit en se dilatant, mais on ne sait pas ce qu’il y avait “avant”, ni même si cette question a un sens.

Car en fait on ne sait même pas si le temps existait “avant” ou si le temps a un “zéro absolu” comme les températures, qui serait à -infini si on utilisait d’autres unités (comme -log de la température par exemple…)

Si le Big Bang a déclenché l'expansion de l'Univers, celui-ci ne devrait-il pas finir par s'arrêter de grandir, l'énergie se dissipant ?

Mon, 27 May 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

L’énergie se dissipant où ?

Quand un vaisseau de l’Empire explose sous les lasers de Luke Skywalker, les débris partent dans toutes les directions avec une certaine énergie cinétique. La gravitation tendra à rassembler les morceaux, mais si leur vitesse est supérieur à la (très basse) vitesse de libération, ils iront vers l’infini (et au delà…). Leur énergie cinétique diminuera un peu, d’exactement autant que leur énergie potentielle dans le champ gravitationnel des autres débris augmentera. Aucune énergie ne se dissipera.

Le Big Bang n’est pas une explosion, mais les galaxies sont quand même des débris s’éloignant les uns des autres. A des vitesses très élevées. Et même de plus en plus élevées, bizarrement.

Il n’y aura pas de Big Bounce.

Au 19e on a inventé l’éther pour expliquer la propagation de la lumière ; quelle est la matière noire pour la rotation des galaxies : concept fumeux sans avenir ?

Fri, 24 May 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

(la question a été modifiée après la réponse, la question initiale ne spécifiait pas la courbe de rotation des galaxies)

Le parallèle est intéressant, mais il me semble que les deux concepts sont apparus de manière opposée.

L’ était postulé comme étant “des substances subtiles distinctes de la matière et permettant de fournir ou transmettre des effets entre les corps”, ces effets incluant la lumière mais aussi le magnétisme et l’electrostatique (distincts avant Maxwell) et même la gravitation. On s’est ensuite aperçus expérimentalement que les “substances subtiles” de l’éther n’existaient pas.

A l’inverse, l’idée de provient de l’expérience, en particulier de la mesure de la . Mais on a un peu vite supposé que ces effets proviennent d’une . Contrairement à @ , il me semble que de moins en moins de physiciens pensent qu’il s’agit de particules inconnues.

Comment deux étoiles mortes (naines blanches) qui se percutent peuvent-elles ressusciter en fusionnant ?

Fri, 24 May 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Comme indiqué dans l’article que j’ai ajouté en référence, c’est extrêmement rare, “normalement” la collision de deux naines blanches produit une .

En fait la collision n’a pas été observée. L’article émet l’hypothèse que l’étoile J005311 soit le résultat d’une telle collision car elle semble dépourvue d’hydrogène et d’hélium. Ils mentionnent la présence de carbone et d’oxygène, donc on peut imaginer 2 naines blanches de 4 masses solaires chacune qui ont formé une étoile de 8 masses solaires qui peut démarrer la et/ou et/ou et/ou , voire tout ceci en séquence rapide.

Notes de bas de page

Comment l’océan de Pluton peut-il rester liquide ?

Fri, 24 May 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Il n’y a pas d’eau liquide à la surface de Pluton, mais il y en a peut-être en profondeur en raison de la pression*:

Avec une teneur en glace d’eau de l’ordre de 50 % ou plus pour la masse de Pluton, la présence en profondeur d’eau liquide sous l’effet de la haute pression est envisageable dans les couches profondes, coexistant avec de la glace sous haute pression. Des simulations basées sur les données de la sonde New Horizonsconcernant la plaine Spoutnik ont renforcé la présomption de l’existence d’un océan interne d’une profondeur d’une centaine de kilomètres.

j’ai mis en gras les précautions oratoires d’usage quand on parle d’un objet lointain qui n’a été que très rapidement survolé par une seule sonde …

note* : Rappelez-vous : puisque l’eau se dilate lorsqu’elle gèle, la glace fond sous la pression, à l’inverse de la plupart des autres substances.

Dans l'univers, chaque chose semble avoir son utilité (soleil, planète, trou noir, ect.). Comment expliquez vous cà ?

Wed, 15 May 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Si l’Univers était différent, nous ne serions pas là. Et alors ? Sommes-nous vraiment prétentieux au point de croire que nous avons un rôle important dans un si grand Univers ?

On prête à Einstein une jolie phrase dont j’aimerais bien connaître la source* : “Ce qui m’intéresse vraiment c’est de savoir si Dieu avait un quelconque choix en créant le monde.”

Je pense que non. L’Univers “fait devenir” tout ce qui est. (ça vous rappelle ?**)

note* je ne suis pas sur que ce soit de lui …

** et je retombe sur Spinoza, cher à Albert …

Comment la Terre se protège-t-elle des météores ?

Tue, 07 May 2019 00:00:00 +0000

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Lesquels ? “ ” désigne une bonne douzaine de choses très différentes…

Je pars de l’idée que vous vouliez dire “ ”. La Terre s’en protège (façon de parler car elle ne “fait” rien, c’est juste la physique qui est comme ça…):

Grâce à la où les (très) grosses se fragmentent en plusieurs morceaux.
En ayant une atmosphère assez dense pour faire vaporiser les petites, ce qui fait ces très jolies “étoiles filantes”
En étant couverte à 70% d’océans dans lesquels les plus grosses font plouf
En étant très grosse, beaucoup plus grosse que les plus grosses météorites, ce qui fait que celles-là ne font qu’un gros cratère et une extinction massive dans le pire des cas. Pas souvent.

Les humains, enfin surtout les américains grâce à leur culture paranoïaque, ont répertorié beaucoup de cailloux, calculent leurs orbites et évaluent les risques d’une collision future. Peut-être que dans un futur proche on sera capables d’écarter un caillou dangereux de sa trajectoire en s’y prenant plusieurs années à l’avance.

Comment calcule-t-on la date de la mort du Soleil et que va-t-il arriver à la Terre à ce moment-là ?

Sat, 04 May 2019 00:00:00 +0000

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L’ est connue par l’étude de milliers d’autres étoiles résumée dans le et la compréhension de leur évolution dans ce diagramme.

Quand le Soleil aura fini de fusionner son hydrogène, il deviendra une géante rouge englobant jusqu’à l’orbite de Vénus. Si la Terre survit, elle ne sera plus qu’un caillou cramé après ça, quand le Soleil sera devenue une naine blanche.

Mais déjà avant ça, le “réchauffement progressif” en cours (qui n’a rien à voir avec le climat, qui évolue beaucoup plus vite) aura déjà porté la surface terrestre à 100°C dans environ 1 milliard d’années.

Quels sont les plus gros cratères provoqués par des météorites sur Terre ?

Tue, 30 Apr 2019 00:00:00 +0000

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, diamètre de 160km, 2023 millions d’années
, 150 km, 66 MA
, 130 km , 1849 MA
. 100 km, 35 MA
mon préféré : , 100 km, 215 MA

extraordinairement visible depuis qu’un barrage a été construit (en bas sur la photo) ce qui forme un lac dans le cratère :

Il semblerait que cet impact ait pu se former en même temps que 3 à 8 autres lorsqu’un gros objet se serait fragmenté à la et que les morceaux auraient frappé la Terre en chaîne lorsqu’elle ressemblait à ça:

Un de ces impacts est à Rochechouart :

Que se passerait-il si c'était l'anti-matière qui avait pris le dessus sur la matière ? Aurions-nous un univers quand même identique au nôtre ?

Mon, 29 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

L’univers serait identique, à un tout petit détail près : la brisure de .

Elle fait entre autres que la transformation d’un kaon en antikaon est 1 milliardième de fois plus rare que la transformation d’un antikaon en kaon.

Et on pense que c’est une des raisons pour lesquelles la matière a “pris le dessus” sur l’antimatière. Autrement dit, si l’antimatière était l’exacte symétrique de la matière, il n’y aurait probablement ni l’une ni l’autre.

L'Univers n'en est-il qu'à ses débuts ?

Tue, 23 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Oui. Sur une échelle linéaire du temps, il n’a que 13.8 milliards d’années (10^{10 en arrondissant) alors qu’il devrait y avoir des étoiles encore 10}13 ans et que les trous noirs ne seront évaporés que dans 10^100 ans.

( voir )

Sur une échelle log, il s’est passé au moins 37 ordres de grandeurs avant la première seconde, de là à maintenant il n’y en a eu que 17, et il se passera encore des trucs pendant 90 …

Pouvez-vous expliquer la matière noire à un non-physicien ?

Tue, 23 Apr 2019 00:00:00 +0000

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J’essaie:

Depuis 1959, on a les moyens de mesurer la , qui donne la vitesse moyenne des étoiles en fonction de leur distance au centre de leur galaxie. Normalement, cette courbe devrait diminuer comme la courbe A ci-dessous, comme pour les planètes du système solaire par exemple. Mais pour beaucoup/la plupart/presque toutes* les galaxies, la courbe est beaucoup plus plate, comme la courbe B

Selon la physique classique, la seule manière d’obtenir une telle courbe est que la galaxie soit environnée d’un gros nuage beaucoup plus vaste, avec une forte masse, mais invisible avec tous nos instruments.

Cette “masse manquante” avait déjà été lors de l’étude d’amas de galaxies : tout se passe comme si la matière “lumineuse” (étoiles, gaz etc.) ne représentait qu’environ 1/6ème de la masse générant de la gravitation.

On a historiquement appelé les 5/6 èmes de matière hypothétique car on ne la voit pas, mais on aurait peut-être du l’appeler “matière transparente” car elle n’intercepte pas non plus la lumière ni aucun autre rayonnement.

Aujourd’hui on se demande même si le terme de “matière” est justifié car aucun détecteur du CERN ou d’ailleurs n’a pu détecter la moindre particule qui pourrait composer cette matière ( (WIMP), etc. ) Certains pensent que c’est peut être la loi de la gravitation elle-même qui doit être modifiée ( ) ou même notre notion du vide .

Cette dernière approche à l’intérêt de combiner “matière noire” et “ “ qui se manifestent de manière très différentes, mais qui restent aussi mystérieuses l’une que l’autre.

Note* : il y a des exceptions, et les courbes “B” peuvent prendre toutes sortes de formes intermédiaires jusqu’à A, ce qui fait que la généralisation de ces résultats fait débat. Mais disons qu’on ne connaît que très peu de galaxies avec une courbe A.

Notes de bas de page

Quelle est l’origine de la diversité des éléments chimiques existant dans l’univers ?

Tue, 23 Apr 2019 00:00:00 +0000

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La fusion évoquée par est clairement le moteur de la qui génère beaucoup d’éléments chimiques, surtout jusqu’au fer, mais ce qui peut surprendre est que l’on trouve tous les éléments chimiques du tableau de Mendeleïev à l’extérieur des étoiles.

C’est parce que les étoiles toussent. Quand elles épuisent leur carburant, elles expulsent une partie des atomes qu’elles ont formé dans l’espace. Hubert Reeves disait que nous somme de la “poussière d’étoile” mais je trouve ça un peu trop poétique : nous sommes plutôt des glaires expectorées par des étoiles moribondes…

Et en fait, ces glaires sont souvent gorgées d’isotopes instables, radioactifs, qui décroissent en éléments stables plus ou moins rapidement, formant des éléments que l’étoile n’aurait pas produits directement.

Comme on le voit dans le tableau suivant, il faut en réalité plusieurs types d’étoiles pour produire tous les éléments du tableau:

(Ce tableau montre par une couleur l’origine des différents éléments Northern Arizona University Meteorite Laboratory

Même s’il a été développé dans un contexte différent, j’aime bien le de Gell-Mann : “tout ce qui n’est pas interdit est obligatoire.”

L’Univers est si grand et fait interagir tellement de particules dans les étoiles et les nuages de gaz galactiques qu’il produit tout ce que la physique n’interdit pas.

Notes de bas de page

Comment pouvons-nous savoir avec certitude que le soleil va exploser ou que l'univers se terminera dans n'importe quel scénario ?

Thu, 18 Apr 2019 00:00:00 +0000

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Le Soleil ne va pas exploser. Son en géante rouge puis naine blanche est connue parce qu’on connaît des milliers d’étoiles qu’on a pu placer dans le et retracer leur évolution. Le Soleil est une des très nombreuses étoiles suivant la .

Pour la fin de l’Univers, c’est moins certain parce qu’on ne comprend encore pas bien son expansion, notamment l’ “énergie noire”, ni la durée de vie des protons et des trous noirs, mais aussi parce qu’on ne connaît pas la courbure de l’Univers (s’il en a une…) ni, plus fondamentalement, ce qu’est vraiment le temps.

Le consensus actuel tourne autour de variations de , déduite des observations

L’état final de l’univers dépend des suppositions au sujet de son , qui ont considérablement varié des dernières années du xxe siècle aux premières du xxie siècle. Dans un , caractérisé par un effondrement final, la mort thermique se produit avec l’univers se rapprochant d’une température arbitrairement élevée et de l’entropie maximale à l’approche de la fin de l’effondrement. Dans le cas d’un Grand Gel, c’est-à-dire d’un ou d’un , dont l’expansion continue indéfiniment, une mort thermique est également prévue, lorsque l’univers se refroidit jusqu’à ce que la température se rapproche du et que l’entropie atteigne un état maximal pendant une très longue durée. Il y a discussion sur le fait qu’un univers en expansion puisse approcher un état d’entropie maximale. On a proposé l’idée que dans un univers en expansion, la valeur de l’entropie maximale augmente plus rapidement que le gain en entropie de cet univers, ce qui l’éloignerait progressivement de la mort thermique.

De toutes façons en science on ne peut jamais “savoir avec certitude”. On sait “jusqu’à preuve du contraire”. Mais quand il n’y a pas l’ombre d’une preuve du contraire, le degré de confiance augmente jusqu’à approcher la certitude …

Que savez-vous sur le Big Bang ?

Thu, 18 Apr 2019 00:00:00 +0000

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Ce qui est écrit là : :

Le Big Bang est un modèle cosmologique utilisé par les scientifiques pour décrire l’origine et l’évolution de l’ .

Ce n’est donc pas un événement, encore moins une explosion.

Pour ma part, je suspecte qu’on ne mesure pas le temps correctement.

Quand on a besoin de 20 ordres de grandeur pour décrire quelques chose, il faut passer aux logarithmes. Et sur une échelle log, le Big Bang s’étale depuis moins l’infini…

Un trou noir peut-il être fabriqué uniquement à partir de lumière ?

Thu, 18 Apr 2019 00:00:00 +0000

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Ca dépend de ce que signifie “peut”.

Dans l’Univers actuel, non. Aucun processus physique ne concentre assez d’énergie dans une volume suffisamment petit pour que la masse équivalente m=E/c^2 soit suffisante pour créer un trou noir. Parce que rappelez-vous : un trou noir est formé par la gravitation autour d’une énorme masse très concentrée.

Sur le papier, si on arrivait à produire une en concentrant une dans un volume de Planck, donc en atteignant la , alors on pourrait …

Pourquoi la gravité n'attire-t-elle pas le rayonnement d'Hawking ?

Wed, 17 Apr 2019 00:00:00 +0000

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Elle le fait, et ce serait justement la source du !

L’idée est que les fluctuations du produisent partout et en tout temps des paires de particules qui se recombinent immédiatement. Sauf …

… sauf à proximité immédiate d’un horizon des événements, où il y a des probabilités non nulles que l’une des particule soit absorbée par le trou noir, et l’autre pas. Ce seraient ces particules qui constitueraient le rayonnement de Hawking.

La partie troublante (…) c’est que ce rayonnement ferait évaporer le trou noir plutôt que de le faire grossir via les particules absorbées. L’idée est que ça doit être comme ça pour respecter le principe de conservation de l’énergie : puisque le rayonnement dissipe de l’énergie, cette énergie doit être fournie par le trou noir, dont la masse devrait donc diminuer puisque il ne peut pas la fournir autrement.

J’ai mis tout ça au conditionnel, car il n’existe aucune donnée expérimentale confirmant l’existence du rayonnement de Hawking.

Pouvez-vous expliquer la physique d'un trou noir à un enfant de 5 ans (ou à mon cerveau inepte)?

Wed, 17 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

J’essaie.

Sur la Lune , les astronautes ont pu gambader alors qu’ils avaient une combinaison de 70 kg :

Ensuite ils ont pu décoller avec une toute petite fusée

C’est parce que la Lune est plus légère (on dit plutôt “moins massive”) que la Terre. Elle attire presque 6 fois moins fort les objets qui s’y trouvent. Pour qu’une fusée échappe à la gravité de la Terre, il faut qu’elle aille à 40320 km/h alors que pour échapper à la Lune il suffit de 8640 km/h. Cette vitesse qui permet de s’échapper d’un astre s’appelle la .

Pour un astre beaucoup plus massif, la vitesse de libération est beaucoup plus grande. Pour le Soleil, c’est 2223000 km/h. Pour des vitesses si élevées, on préfère les km par seconde. Pour le Soleil c’est 617.5 km/s. Ca semble beaucoup, mais ce n’est que 2 millièmes de la vitesse de la lumière. Pourtant on arrive à voir ceci dans la lumière qui nous parvient du Soleil : elle ne ralentit pas, mais elle est plus rouge qu’elle ne devrait. Ca s’appelle le

Alors que se passerait-il si un astre était 500x plus massif que le Soleil ? La vitesse de libération serait supérieure à celle de la lumière, et rien, même pas la lumière ne pourrait s’échapper de cet astre.

Un trou noir, ce n’est rien d’autre que ça.

Bon en vrai, ce n’est que la première chose étonnante à propos d’eux, il y en a beaucoup d’autres. La deuxième est qu’ils peuvent être moins massifs que 500 Soleils, mais beaucoup plus petits.

La troisième et les suivantes sont sur un article que j’ai écrit sur KidiScience pour les enfants :

Compris ?

Si 1 000 milliards de seaux d'eau étaient déversés simultanément sur le Soleil, que se passerait-il ?

Tue, 16 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Juste pour comprendre de quoi on parle :

(la grande bille bleue est l’eau des océans, la petite l’eau douce et la toute petite en dessous de la petite, l’eau douce de surface (lacs et rivières)

Regardez bien les images et vous aurez la réponse à votre question : rien.

Notes de bas de page

Comment un trou noir peut-il avoir une densité infinie ? Cela ne signifie-t-il pas qu’il contient également une masse infinie et une matière infinie ?

Mon, 15 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

La densité d’un trou noir vu de l’extérieur est celle de son horizon des événements et n’est jamais infinie, elle peut même être étonnamment faible .

a une masse de l’ordre de 6,5 × 10^{9 masses solaires , soit 1.3× 10}40 kg et un rayon de 19 milliards de kilomètres, soit un volume de 2.9× 10^{40 m}3 : sa densité est donc de 0.45, inférieure à celle de l’eau !

La densité éventuelle de ce qu’il y a à l’intérieur du trou noir:

est totalement inconnue (voir le dernier paragraphe)
on ne sait même pas si la question a un sens. Selon qui me semble avoir des bases fort intéressantes , la question n’a pas de sens.
on s’en fiche. Rien de ce qu’il pourrait éventuellement avoir à l’intérieur de l’horizon ne peut nous influencer en quoi que ce soit, et il n’existe aucun moyen de vérifier quelque théorie que ce soit.

Cela dit, mathématiquement une densité infinie n’a pas besoin d’une “matière infinie” : il suffirait que toute la masse soit concentrée en un seul point. Mais on a aucune idée d’un tel état de la matière, ni même si la notion de “masse” a encore un sens dans ce contexte.

Pour rappel , les protons et les neutrons qui composent 99.999% de la masse d’une étoile sont chacun composés de 3 quarks qui n’ont qu’1% de la masse des protons et neutrons, le reste étant formé de l’énergie de liaison des qui les lient, et qui ont une masse au repos nulle. Aucune théorie à ma connaissance ne dit comment la masse se conserve lors de l’effondrement en trou noir (à part le principe holographique).

Notes de bas de page

Que se passerait-il si un trou noir venait à exploser ?

Fri, 12 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Par définition un trou noir ne peut pas exploser car ses morceaux devraient être expulsés plus vite que la lumière.

Par contre on pense que les trous noirs s’ par un effet quantique très très très (répétez n fois) lentement. Pour un tout petit trou noir, ça prend 10^{70 années environ. Pour un gros on est plutôt autour des 10}1000 ans . Mais plus ils sont petits, plus ils s’évaporent vite et quand le trou noir atteint une masse de quelques milliards de tonnes seulement, il rayonne à une température de l’ordre de 10^11 K, soit dans le domaine des .

Comme on ne voit pas ceci dans l’univers actuel qui inclut le passé jusqu’à quelques milliards d’années, ça signifie soit qu’il n’y a jamais eu de petits trous noirs, soit qu’ils ne s’évaporent pas.

Donc pour répondre à votre question : si on en voyait un péter, ça serait chouette car on saurait:

que les trous noirs s’évaporent pour de vrai
que le Big Bang en a produit de tout petits.

Comment Einstein a-t-il pu découvrir si précisement les trous noirs en 1915 seulement ?

Thu, 11 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

C’est beaucoup plus ancien qu’Einstein et Schwarzschild. En fait la notion de trou noir apparaît déjà en mécanique classique, juste après Newton.

En 1783 déjà le révérend , géologue et astronome amateur anglais, expose dans un article envoyé à la Royal Society le concept d’un corps si massif que même la lumière ne pourrait s’en échapper. Il écrit alors dans son article:

Si le demi-diamètre d’une sphère de la même densité que le Soleil et qui excéderait celui du soleil d’une proportion de 500 à 1, un corps tombant depuis une hauteur infinie vers elle aurait acquis à sa surface une vitesse plus grande que celle de la lumière. En conséquence, supposant que la lumière est attirée par la même force en proportion de sa « vis inertiae » (masse d’inertie), comme les autres corps, toute lumière émise depuis ce corps reviendrait sur elle-même par sa propre gravité.

( )

Einstein et Schwarzschild ont formalisé cette notion dans le cadre relativiste, mais il a aussi fallu une meilleure compréhension du cycle vie des étoiles et de la pour avoir une vision globale de ces choses.

Pourquoi l'équipe Event Horizon Telescope n'a-t-elle pas mentionné Sagittarius A *?

Wed, 10 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Oui, je suis un peu déçu, je croyais qu’ils avaient aussi SagA* …

Ils avaient l’air un peu embêtés lorsque quelqu’un leur a posé la question. Je pense qu’ils ont pu avoir un ennui technique, mais plus probablement SagA* n’est pas assez actif ces temps-ci.

Parce que sérieusement, on voit surtout le disque d’accrétion sur l’image de M87. On nous dit qu’il y a un horizon des événements au centre de la zone noire, et je n’en doute pas une seconde, mais on ne verrait rien du tout sans le disque d’accrétion.

Quelles mesures sont utilisées pour comparer les trous noirs ?

Tue, 09 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Théoriquement, un est entièrement défini par 3 valeurs seulement:

sa masse
sa , dont on a pas vraiment de raisons de penser qu’elle soit très grande
son , qui a une limite supérieure définie par la , et dont les premières mesures montrent que les trous noirs observés sont tous très près de cette limite

Donc il semblerait qu’en pratique, les vrais trous noirs soient des , de moment cinétique $J=G.M^2/c$ , donc entièrement définis à des pouillèmes près par leur masse et uniquement leur masse.

Notes de bas de page

Est-ce que l'espace-temps courbe le volume de l'espace ?

Wed, 03 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Non. L’espace est un de l’ (ET), qui a 4 dimensions.

A première vue l’espace est composé des 3 dimensions spatiales de l’ET, en négligeant (ou plutôt en projetant selon) au sens mathématique.

En seconde approximation, l’espace est une coupe cônique de l’ET selon le passé : l’espace “actuel” que nous voyons avec un télescope nous montre un objet distant de X années lumières la position et dans l’état où il était il y a X années. Nous voyons la Lune où elle était il y a une seconde, et nos pieds comme ils étaient il y a 5 nanosecondes :

En troisième approximation, ce cône est déformé par les masses selon les de la relativité générale. Cet effet est négligeable la plupart du temps, mais fait des choses bizarres à proximité des tous noirs par exemple

Y a-t-il suffisamment de matière dans le système solaire pour construire une sphère de Dyson ?

Wed, 03 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Pour compléter les autres (excellentes) réponses, voici un calcul, et même deux:

Volume de la Terre : V=1,083×10^{12 km}3

Surface d’une de rayon égal à celui de l’orbite de Mercure, avec un trou pour continuer à bronzer sur Terre):

R = 57,91×10^6 km

S = 4.pi.R^{2 = 42,142×10}15 km^2

Epaisseur de la Sphère de Dyson construite avec toute la matière de la Terre transmutée en :

e=V/S = 0.00002569882 km, soit 2.5 centimètres.

C’est plus que je ne pensais, mais il faudrait pas la faire beaucoup plus grande. Ou alors utiliser la matière de Jupiter (transmutée en …) sur l’orbite de Jupiter:

V=1,431×10^{15 km}3

R= 778,5×10^6 km

S = 4.pi.R^{2 = 7,61×10}18 km^2

e = V/S = 0.00018804204 km, soit 18 centimètres.

C’est encore plus que je ne pensais, mais Jupiter, c’est gros…

Cela dit, il y a une grosse incohérence logique dans ce qui précède, saurez-vous trouver laquelle ?

Qu'est-ce qu'un voyage spatial relativiste ? Comment est-il développé ?

Tue, 02 Apr 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

C’est de la science-fiction pour au moins quelques siècles encore, mais l’idée serait de faire un vaisseau voyageant à une fraction significative de la vitesse de la lumière pour bénéficier de la “contraction du temps” due à la relativité et raccourcir le voyage pour les passagers. Il faudrait atteindre au moins 99% de c pour que ça vaille la peine ( voir ), mais c’est totalement hors de portée de notre technologie.

Ma petite nouvelle vous donne une idée de ce qui se passerait.

Quel est l'élément le plus rare dans l'univers ?

Fri, 29 Mar 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Les éléments radioactifs à demi-vie courte.

Sur on voit que tous les éléments au dessus du (83) n’ont plus d’isotope stable, donc au dessus, ils sont déjà rares.

A partir de (98), ils ont tous des demi-vies inférieures à 10 ans, donc ils deviennent extrêmement rares. Peut-être bien que lors d’une explosion de supernova quelques grammes de (101) sont produits, mais ils ne durent pas longtemps.

Mais cette question m’a permis de (re)découvrir le (merci!). Cet élément n’a aucun isotope stable en dépit de son numéro atomique de 43 seulement. Il formait un trou dans le tableau de Mendeleïev jusqu’en 1937, où il fut le premier élément produit artificiellement, et sa détection dans les en 1952 montra que les peuvent produire des éléments lourds par .

Est-ce que nous allons vivre des heures sombres pour l'avenir de notre espèce avec le grand minimum solaire qui s'amorce ?

Tue, 26 Mar 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Non.

Le a coïncidé avec le , mais il semblerait que de grosses éruptions volcaniques aient contribué à un refroidissement total et temporaire de 0.6° C

Un phénomène similaire aujourd’hui serait plutôt bienvenu, à part les volcans, mais ne compensera pas le réchauffement anthropique.

Autre source :

Qu'est-ce qu'un vortex spatio-temporel ? Comment la Nasa a-t-elle prouvé son existence ?

Tue, 26 Mar 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

En cherchant “space time vortex nasa” on trouve effectivement la page sur le site de la NASA, qui fait référence au satellite qui a effectivement montré l’existence de l’effet autour de la Terre.

Donc disons que “vortex spatio-temporel” sur une page grand public (hélas de la NASA…) = un microscopique effet relativiste qui confirme (une fois de plus) la théorie de la relativité mais qui est quand même génial : l’espace lui-même “s’enroule” autour des masses en rotation. Et le temps aussi, mais c’est plus dur à visualiser.

Quels sont quelques bons livres sur les trous noirs ?

Tue, 26 Mar 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Pas d’accord avec . Au risque de me faire mal voir, j’ose dire ici que les livres de Stephen Hawking ne sont pas bien écrits pour le grand public et qu’ils ne font pas la distinction entre les faits établis et ses spéculations (ce qui est normal puisqu’il était un physicien théoricien).

de Kip Thorne et de Jean-Pierre Luminet sont bien meilleurs.

Le système solaire peut-il devenir instable avec le passage d’une étoile à proximité ?

Mon, 25 Mar 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

Même pas besoin d’étoile passant à proximité : Selon :

Les orbites des planètes extérieures (Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune) sont chaotiques à très long terme, et en conséquence ils possèdent un sur un intervalle de 2 à 230 millions d’années. Dans tous les cas cela signifie que la position d’une planète sur son orbite devient à terme impossible à prédire avec certitude, mais dans certains cas les orbites elles-mêmes peuvent changer radicalement.

Sinon, dans 1.3 millions d’années, devrait passer à 0.2 année-lumière du Soleil. Ca flanquera une sacré pagaille, au minium en balançant des comètes du dans tous les sens, mais ça pourrait bien être pire …

Les trous noirs tournent rapidement sur eux-mêmes (mais dans quel sens ?), pourraient-ils être une sorte de pivot des galaxies spiralées ? Quelle est la différence entre la force centrifuge (ou centripète) et la gravitation ?

Tue, 19 Mar 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

ça fait trois questions ;-)

le sens de rotation de quelque chose dépend de la direction dans laquelle vous l’observez. Il n’y a pas de gauche et de droite dans l’espace (sauf à très petite échelle, dans des cas très particuliers ). Mais si c’était votre question, les trous noirs supermassifs tournent en général dans le même sens que leur galaxie hôte. Je dis “en général” car la fusion de galaxies pourrait produire des exceptions .
Non. les trous noirs supermassifs ne font que quelques millions de masses solaires (MMS), alors qu’une galaxie a typiquement un masse de centaines de milliards de masses solaires (GMS). Par exemple la Voie Lactée a une masse de 600 GMS, alors que ne pèse que 4.3 MMS, 100′000 fois moins. Les trous noirs centraux n’ont qu’un effet gravitationnel assez local au centre de la galaxie, mais il semble qu’ils favorisent la formation d’étoiles dans ces régions et que leurs jets contribuent à “recycler” la matière à grande distance . Dans les galaxies spirales, les étoiles ne descendent pas en spirale vers le centre mais tournent globalement sur des “ellipses d’axes décalés”, les bras apparaissant alors comme des “ondes de pression” . Paradoxalement, les bras d’une galaxie spirale ne tournent pas :

1. la force centripète est créée (dans le modèle Newtonien) par la gravitation de tous les autres astres, dont le centre de gravité est grosso-modo au centre de la galaxie. En relativité, il n’y a pas de force centripète : les astres sont en chute libre dans un espace déformé par les masses.

En passant, la rotation extraordinairement rapide des trous noirs est un sujet passionnant :

Notes de bas de page

Les trous noirs tournent rapidement sur eux-mêmes (mais dans quel sens ?), pourraient-ils être une sorte de pivot des galaxies spiralées ? Quelle est la différence entre la force centrifuge (ou centripète) et la gravitation ?

Tue, 19 Mar 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

ça fait trois questions ;-)

le sens de rotation de quelque chose dépend de la direction dans laquelle vous l’observez. Il n’y a pas de gauche et de droite dans l’espace (sauf à très petite échelle, dans des cas très particuliers ). Mais si c’était votre question, les trous noirs supermassifs tournent en général dans le même sens que leur galaxie hôte. Je dis “en général” car la fusion de galaxies pourrait produire des exceptions .
Non. les trous noirs supermassifs ne font que quelques millions de masses solaires (MMS), alors qu’une galaxie a typiquement un masse de centaines de milliards de masses solaires (GMS). Par exemple la Voie Lactée a une masse de 600 GMS, alors que ne pèse que 4.3 MMS, 100′000 fois moins. Les trous noirs centraux n’ont qu’un effet gravitationnel assez local au centre de la galaxie, mais il semble qu’ils favorisent la formation d’étoiles dans ces régions et que leurs jets contribuent à “recycler” la matière à grande distance . Dans les galaxies spirales, les étoiles ne descendent pas en spirale vers le centre mais tournent globalement sur des “ellipses d’axes décalés”, les bras apparaissant alors comme des “ondes de pression” . Paradoxalement, les bras d’une galaxie spirale ne tournent pas :

1. la force centripète est créée (dans le modèle Newtonien) par la gravitation de tous les autres astres, dont le centre de gravité est grosso-modo au centre de la galaxie. En relativité, il n’y a pas de force centripète : les astres sont en chute libre dans un espace déformé par les masses.

En passant, la rotation extraordinairement rapide des trous noirs est un sujet passionnant :

Notes de bas de page

Les trous noirs tournent rapidement sur eux-mêmes (mais dans quel sens ?), pourraient-ils être une sorte de pivot des galaxies spiralées ? Quelle est la différence entre la force centrifuge (ou centripète) et la gravitation ?

Tue, 19 Mar 2019 00:00:00 +0000

Article initialement publié sur

ça fait trois questions ;-)

le sens de rotation de quelque chose dépend de la direction dans laquelle vous l’observez. Il n’y a pas de gauche et de droite dans l’espace (sauf à très petite échelle, dans des cas très particuliers ). Mais si c’était votre question, les trous noirs supermassifs tournent en général dans le même sens que leur galaxie hôte. Je dis “en général” car la fusion de galaxies pourrait produire des exceptions .
Non. les trous noirs supermassifs ne font que quelques millions de masses solaires (MMS), alors qu’une galaxie a typiquement un masse de centaines de milliards de masses solaires (GMS). Par exemple la Voie Lactée a une masse de 600 GMS, alors que ne pèse que 4.3 MMS, 100′000 fois moins. Les trous noirs centraux n’ont qu’un effet gravitationnel assez local au centre de la galaxie, mais il semble qu’ils favorisent la formation d’étoiles dans ces régions et que leurs jets contribuent à “recycler” la matière à grande distance . Dans les galaxies spirales, les étoiles ne descendent pas en spirale vers le centre mais tournent globalement sur des “ellipses d’axes décalés”, les bras apparaissant alors comme des “ondes de pression” . Paradoxalement, les bras d’une galaxie spirale ne tournent pas :

1. la force centripète est créée (dans le modèle Newtonien) par la gravitation de tous les autres astres, dont le centre de gravité est grosso-modo au centre de la galaxie. En relativité, il n’y a pas de force centripète : les astres sont en chute libre dans un espace déformé par les masses.

En passant, la rotation extraordinairement rapide des trous noirs est un sujet passionnant :

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