Révision générale : Chapitre 1

    Globalement, il existe fondamentalement deux types de trous noirs, le Modèle Classique et "ordinaire" conçu par effondrement de sa masse, et le Micro trou noir (MBH) "artificiel" conçu par compression.

Commençons donc par réviser nos classiques !

Le trou noir ordinaire est le fruit (non comestible) de l'effondrement d'une masse énorme sur elle-même. Quand je dis énorme, c'est au minimum l'équivalent de plusieurs fois la masse de notre étoile chérie qu'est le Soleil.

Masse du Soleil ~ 2 000 000 000 000 000 000 000 000 000 tonnes....quand même ! soit 2*10²⁷.

Le minimum communément admis étant d'un peu plus de 3 masses solaires :
soit > à 6*10²⁷ tonnes. (*)

Ce calcul découle directement des lois de la gravitation de Newton telle que :

F = G M₁ M₂ / D² où F est la force appliquée et attractive entre deux objets de masses M1et M2 éloignés l'un de l'autre de la distance D. Enfin, G est la constante (gravitationnelle) nécessaire aux rapports des unités choisies. (**)

    On comprend de suite, qu'il faut que la distance soit réduite et les masses importantes pour que la force F soit grande. En l'occurrence, pour qu'un trou noir tente d'exister, il faut que la force appliquée à sa surface et s'exerçant vers son centre soit plus intense que sa résistance à l'effondrement. Une fois que ce seuil est atteint, le processus devient irréversible car la matière se "tasse" sous son poids et donc la distance D diminue. De fait, F augmente encore et ainsi de suite...
    En théorie il est concevable que l'objet se tasse jusqu'à une taille nulle !!! Incroyable mais vrai ( en tout cas selon le principe classique ici évoqué ).
Pour digérer tout çà, nous pouvons conclure qu'un trou noir naturel (spontané) ne se forme que si sa masse est suffisante, que sa dimension finale est indéfinie mais inférieure à son rayon de champs. Voilà pour la théorie classique...ouf !

Le prochain article traitera aussi de trous noirs classiques, de leurs variantes et des questions concernant leurs stabilités dans le temps.


(*) Cette valeur est déterminée par le Rayon de Schwarzchild : R_s = 2 G*M/C²
où R_s est le rayon critique d'effondrement, G la constante de gravitation et M la masse de l'objet. C vitesse-Lumière.
A l'exemple notre soleil devrait se condenser tel que :
R_s = 2950 m soit une sphère de 6 kilomètres de diamètre !
Par esprit de simplification et d'universalité l'équation de schwarzschild peut s'écrire R_s= (M / Msoleil) * 2950 ce qui donne le rayon de tout trou noir de masse M.
Pour la terre cela vaut ((6*10²⁴) / (6*10*³⁰) * 2950 = 10*^-6  * 2950 = 0.002950 m soit environ une sphère de 6 millimètres de diamètre !
En réalité le résultat diffère légèrement. Il est un peu plus grand du fait que la terre possède une densité supérieure à celle du soleil. ( voir lien ). Les valeurs ci-dessus laissent penser qu'un trou noir possède un rayon, donc un volume alors que la théorie gravitationnelle peut le réduire à la taille d'un point ( cela s'appelle une singularité). En fait, peu importe le rayon réel du trou noir, c'est son rayon "d'action" qui compte, celui qui limite toute possibilité de s'échapper de son attraction, quelque soit l'objet qui le franchit, ni même la lumière. C'est donc la réelle frontière "noire".

(**) G est un vecteur d'accélération centrifuge, il dépend du temps exprimé en secondes et vaut 6.67*10^-11 m³kg^-1s^-2

A Bientôt dans l'Univers du Kikoidon.

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