Les scientifiques étudient depuis des années un objet cosmique inhabituel qui « fonctionne » comme un trou noir, ressemble à
Le problème est que cet objet :hypothétique. Les scientifiques n’ont pas encore pu les observer dans l’espace. La question de savoir si ces objets mystérieux existent réellement est une grande question. Cependant, dans une étude récente, un physicien indien a peut-être découvert une nouvelle propriété des étoiles de Buchdahl qui pourrait aider à répondre à cette question.
Comment les trous noirs "fonctionnent"?
En général, les astronomes conviennent queles trous noirs existent vraiment. Les scientifiques observent partout des preuves de leur existence (High-Tech a déjà écrit sur les principales preuves de leur existence).
Une idée d'artiste du voisinage d'un trou noir. Illustration : ESO/L. Calcada
Les astronomes comprennent également comment se forment les noirstrous : ce sont les vestiges de l’effondrement gravitationnel catastrophique d’étoiles massives. Lorsqu’ils meurent, aucune force dans la nature ne peut supporter leur propre poids. Par conséquent, ces objets condamnés continuent de « se presser » à l’infini.
Étoiles mortes
Cependant, les scientifiques ne comprennent pas encore commentun objet peut rétrécir sans se transformer en trou noir. Les astronomes connaissent déjà l’existence de naines blanches, qui « pèsent » comme le Soleil, mais ont la taille de la Terre. Les physiciens étudient également la nature des étoiles à neutrons, qui compriment davantage la masse de l’étoile à la taille d’une ville. Mais on ne sait pas s’il existe un objet encore plus petit qui a réussi à éviter de devenir un trou noir.
Les étoiles de Buchdal
En 1959, le physicien germano-australien HansBuchdahl a étudié comment une « étoile idéale » (qui est un amas de matière sphérique idéal) peut se comporter si elle est comprimée autant que possible. À mesure que l’amas de matière devenait de plus en plus petit, la densité de l’objet augmentait, ce qui rendait l’attraction gravitationnelle plus intense. En utilisant les calculs de la théorie de la relativité générale d'Einstein, Buchdahl a trouvé une limite inférieure absolue à la taille d'une « étoile » qui soit aussi dense que possible sans se transformer en trou noir. Elle est égale aux 9/4 de la masse de « l’étoile » multipliée par la constante gravitationnelle de Newton (G) et divisée par la vitesse de la lumière (299 792 458 m/s) au carré.
Ainsi, grâce aux calculs, le scientifique a reçul'objet le plus dense de l'espace. Mais si vous la compressez ne serait-ce qu'un peu, alors la limite de Buchdahl sera dépassée et l'étoile deviendra un trou noir. En dessous de cette valeur, un objet devrait toujours devenir un trou noir, du moins selon la Relativité Générale.
Qu'a découvert le scientifique ?
Rechercher des objets exotiques localisésà la limite de cette limite, les étoiles dites de Buchdahl sont devenues une quête populaire tant pour les théoriciens que pour les observateurs, a partagé Paul M. Sutter, professeur-chercheur en astrophysique à l'Université SUNY Stony Brook et au Flatiron Institute de New York. York. Dans une nouvelle étude, Naresh Dadhich, physicien au Centre interuniversitaire d'astronomie et d'astrophysique de Pune, en Inde, a peut-être découvert une propriété surprenante que possèdent de tels corps. Il a parlé de ses découvertes dans un article publié sur le serveur de prépublication arXiv.org, qui n'a pas encore été évalué par des pairs.
Illustration : NASA
Dadhich, qui nomme les stars de BuchdahlLes « simulateurs de trous noirs » ont étudié ce qui arrive à l’énergie d’une étoile hypothétique lorsqu’elle commence à s’effondrer en « objets limites ». Après avoir effectué les calculs, il a découvert quelque chose de surprenant : au moment où l'étoile atteignait la limite de Buchdahl, l'énergie cinétique totale était égale à la moitié de l'énergie potentielle.
Ce ratio s'applique à de nombreuxsituations en astronomie où la force de gravité est en équilibre avec les autres. Cela signifie que, théoriquement, les étoiles de Buchdahl peuvent exister comme un objet stable doté de propriétés déjà bien étudiées.
"L'horizon des événements du trou noir bloque notreune idée de ce qu'il y a dedans. Mais nous pouvons étudier de quoi sont faites les étoiles de Buchdahl. De cette façon, nous pouvons comprendre à quoi ressemble l’intérieur d’un trou noir », explique l’auteur de l’étude à Live Science.
Dernier problème
Trouver l'étoile de Buchdahl est une autre affaire.À ce jour, il n’existe aucun arrangement connu de matière qui pourrait créer un tel objet. Mais les recherches de Dadich suggèrent comment cela pourrait fonctionner. Des recherches supplémentaires seront nécessaires pour comprendre quelles sont les autres propriétés de ces objets exotiques et ce qu’ils peuvent dire aux scientifiques sur les trous noirs.
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