Thorne-Zytkow

[missvirgule 0]

Bonsoir !
Je voudrais savoir COMMENT il est possible, au sujet de Cygnus X-1, qu'un trou noir puisse être "à l'intérieur" de la supergéante (comme dans le petit nuage de Magellan) SANS la "bouloter" ???
De plus, s'il devient un hybride d'étoile à neutron et d'une géante rouge, comment un trou noir peut se "transformer" de "trou" en astre autre que celui qu'il était ?
Et d'un.

Et de deux : si c'est un "trou" noir... POURQUOI est-il en forme de boule ? Un trou, c'est un trou, c'est pas sphérique !?
Je ne pige pas du tout, je n'arrive pas à appréhender le principe.

Voilààà !
Merci au courageux qui voudra bien répondre (en termes relativement profanes je précise, ne soyez pas trop pointu ou alors je risque d'être paumée) à mes 2 questions.

[Superfulgur 16 096]

Bonsoir,

Je ne suis pas sûr de comprendre les informations que tu donnes sur Cygnus X 1...

Pour moi ce trou noir est en orbite autour d'une supergéante bleue.

C'est un cas très classique qui ne pose pas de problème particulier. On ignore juste comment c'est formé ce trou noir en l'absence de vestige de supernova autour.

S

[dg2 2 033]

Un trou noir se forme lors de l'effondrement du coeur d'une étoile. On sait que cet effondrement est susceptible, via un phénomène complexe d'onde de choc, de disloquer l'étoile parente, c'est le phénomène de supernova. Mais les simulations montrent que la déposition d'énergie du choc sur les couches externes n'est pas si efficace que cela. En d'autres termes, rien n'interdit que l'effondrement du coeur ne se traduise pas par l'expulsion des couches externes, et donc il n'y a pas forcément de supernova. Dans ce cas, ce qu'il reste de l'étoile est un trou noir au centre, et les couches externes. Celles-ci vont bien sûr à terme se faire engloutir par le trou noir, mais c'est un phénomène pas si rapide que cela : il faut a priori 40 millions d'années à un trou noir pour doubler sa masse.

La raison est que la masse tombant sur le trou noir s'échauffe, produit du rayonnement, et donc suffisamment de pression pour freiner la chute de la masse au-dessus. Il existe donc un taux de croissance maximal pour les trous noirs (en tout cas dans un régime stationnaire), appelé limite d'Eddington. Corollaire, un trou noir en train d'engloutir de la matière verra celle-ci briller d'autant plus qu'il l'engloutit vite et donc qu'il est massif. C'est par ce biais que l'on met des limites inférieures à la masse de certains trous noirs.

Pour revenir à la question de départ, un trou noir de 3 masses solaires entouré de trois masses solaires de ce qui furent les couches externes de l'étoile va survivre sans forcément être identifiable en tant que tel pendant quelques dizaines de millions d'années, des réactions nucléaires se produisant encore dans ces couches externes qui peuvent ressembler à la surface d'une étoile. C'est ce que l'on appelle un objet de Thorne-Zytkow, dont la détection n'est pas forcément évidente.

Dans le cas de Cygnus X-1, on a un système de deux étoiles dont l'une est déjà un trou noir. L'absence du rémanent de supernova associé au trou noir pourrait s'expliquer par le fait qu'il y a eu effondrement du coeur de cette étoile (sans quoi, pas de trou noir), mais pas de supernova, mais l'objet n'est pas, ou pkus un objet de Thonre-Zytkow puisque le trou noir n'est pas/plus entouré de matière, il est juste en train de capter un peu de matière de son étoile compagnon.

[ChiCyg 0]

dg2, je serais assez étonné qu'un objet ayant un trou noir en son centre puisse être le siège de réactions nucléaires dans les couches entourant ce trou noir. La pression nécessaire pour entretenir les réactions nucléaires devraient propulser efficacement la matière à l'intérieur du trou noir, non ?

J'ai cru comprendre que les encore hypothétiques objets de Thorne-Zytkow étaient supposés avoir une étoile à neutrons en leur centre, pas un trou noir.

Pour répondre à la deuxième question, un objet soumis à la seule gravité sans rotation est de forme sphérique comme l'eau de la mer à la surface de la terre. Si l'objet tourne, sa forme s'écarte de plus en plus d'une sphère et est aplatie aux poles, comme la terre, le soleil ou Jupiter.

[Kirth 4 250]

Pour compléter la réponse de ChiCyg à la deuxième question, je dirais que l'appellation "trou noir" est un peu trompeuse. Elle est simpliste, et ne rend pas compte de la nature réelle de ce type d'objet.
DG2 a expliqué que le Trou noir est le résultat de l'effondrement du cœur d'une étoile. De façon simpliste, on se retrouve avec une singularité, c'est à dire que la totalité de la masse effondrée se trouve réduite à un point.
L'attraction gravitationnelle est telle que jusqu'à une certaine distance de cette singularité, la vitesse de libération excède celle de la lumière.
Par conséquent, aucun rayon lumineux émis ou passant à l'intérieur de cette limite ne peut en sortir.
Depuis l'extérieur, si l'objet n'est pas en rotation, et n'a pas de charge électrique, cette limite apparait sphérique. C'est elle qui donne la dimension caractéristique du trou noir, son rayon, qu'on appelle rayon de Schwarzchild.