Si vous vous êtes retrouvé dans la situation malheureuse d'orbite d'un trou noir, vous pourriez être dans une balade plutôt vertigineuse et imprévisible. À mesure que la forme du trou noir change, son profil gravitationnel change également.
Comme vous n'êtes pas en orbite autour d'un sphérique trou noir, vous ne pouvez plus vous attendre à avoir une orbite ennuyeuse et prévisible; votre orbite deviendra sauvage et chaotique, apparemment aléatoire. Cependant, il semblerait qu'il y ait une constante sous-jacente au chaos, et de plus, il semble que cette constante ait également été observée dans un système plus piétonnier: un triplement Système newtonien. Alors, quel est le lien? Les physiciens ne sont pas sûrs…
Lorsqu'une étoile massive épuise son carburant, elle peut s'effondrer sur elle-même pour créer un trou noir (après une action de supernova passionnante). On s'attend à ce que le moment angulaire de l'étoile d'origine soit préservé, produisant un trou noir qui tourne rapidement. Si le trou noir «n'a pas de cheveux» (c'est-à-dire qu'il n'a pas de charge électrique), le champ gravitationnel dépend uniquement de sa masse et de sa rotation. S'il y a une déformation due au spin, le champ gravitationnel change, envoyant n'importe quel corps en orbite (comme une étoile à neutrons) dans une course folle de montagnes russes.
Dans un nouvel article de Clifford Will de l'Université de Washington à St. Louis, le physicien excité décrit le scénario. "Les orbites se déchaînent - elles tournent et tournent, elles sont incroyablement complexes. C'est fantastique», Dit Will.
Cependant, le physicien Brandon Carter a découvert une constante mathématique en 1968, montrant que ces orbites apparemment chaotiques sont prévisibles, et qu'elle s'applique même aux orbites autour d'un espace-temps extrêmement déformé. "Les trous noirs ont cette constante supplémentaire qui rétablit la régularité des orbites», Commente Saul Teukolsky de l'Université Cornell. "C'est un mystère. Toutes les autres situations où nous avons ces constantes supplémentaires, nous avons la symétrie. Mais il n'y a pas de symétrie pour un trou noir en orbite - c'est pourquoi il est considéré comme un miracle.”
Tout simplement, les physiciens ne savent pas pourquoi la constante de Carter pourrait provenir de la description de la relativité générale d'un trou noir en rotation. Maintenant, pour rendre le problème encore plus déroutant, Will a effectué une simulation classique (newtonienne) à 2 corps avec un troisième corps en orbite. Encore une fois, la même constante est apparue. Il semblerait qu'il y ait quelque chose de spécial dans la prévisibilité d'une orbite autour de cette configuration de trou noir.
Teukolsky, qui a travaillé sur des problèmes similaires pour son doctorat. en 1970, reste déconcerté par ces résultats. Cependant, Will continue d'étudier le problème, en incluant un terme pour faire glisser le cadre des trous noirs. Dans cette situation, le trou noir en rotation entraînera l'espace-temps autour de lui, des «plis» (ou ondulations) dans l'espace-temps étant tirés avec la direction de rotation. Dans ce cas, la constante de Carter disparaît, pour revenir uniquement lorsque des termes d'ordre supérieur sont ajoutés aux équations.
Tout cela signifie l'une des deux choses. Soit c'est simplement un artefact dans les mathématiques, une curiosité qui sera finalement dérivée des équations. Cependant, il y a une possibilité alléchante que nous voyons une caractéristique des trous noirs rotatifs exotiques, où la configuration du tissu environnant de l'espace-temps peut permettre à une orbite prévisible de sortir du chaos apparent…
Source: Science News
Voici un article sur le rayonnement du corps noir.
