les-trous-perdent-de-énergie-en-mangeant-du-plasma
Les trous noirs pourraient être des moteurs cosmologiques. Lorsque leurs champs magnétiques se déconnectent et se reconnectent, ils peuvent accélérer les particules de plasma près de l’horizon des événements – le point au-delà duquel rien ne peut échapper à l’attraction gravitationnelle d’un trou noir. Cette découverte pourrait permettre aux astronomes de mieux estimer la masse et la rotation des trous noirs.

Des moteurs cosmologiques

On s’attend à ce que tous les trous noirs tournent, car ils sont formés d’une collection de matière qui tourne également avant de se condenser. Et autour d’un trou noir qui tourne, il y a des champs magnétiques, qui sont entraînés par le moment cinétique du trou noir et qui peuvent influencer la direction de la matière tombant vers l’horizon des événements. Ces champs fournissent la puissance nécessaire au moteur.
Luca Comisso, de l’université de Columbia à New York, a analysé l’effet de ces champs magnétiques sur les particules de plasma à proximité de l’horizon des événements. Certaines particules sont accélérées par la rupture et le rapprochement des lignes de champ magnétique, et d’autres sont décélérées, acquérant ainsi une « énergie négative ».
Un trou noir peut entraîner l’espace-temps – le tissu de l’espace – avec lui, projetant certaines particules au loin tandis que d’autres passent l’horizon des événements et finissent par tomber dans la singularité au cœur du trou noir.
Lorsque le trou noir avale enfin ces particules de plasma décélérées et que les particules accélérées s’échappent au voisinage de son horizon des événements, l’énergie du trou noir diminue.

Des particules peuvent prendre une valeur énergétique négative

« C’est à cause de cette forte rotation de l’espace-temps très proche de l’horizon des événements du trou noir que les particules peuvent prendre une valeur énergétique négative », explique M. Comisso. « C’est comme si une personne mangeait des bonbons avec des « calories négatives » et perdait du poids ».
Des recherches antérieures ont suggéré que cette énergie pourrait être soustraite à un trou noir lorsque des paires de particules chargées de manière opposée se séparent à l’horizon des événements, et que seul le partenaire chargé négativement est absorbé. Un autre mécanisme d’extraction de l’énergie, proposé par Roger Blandford de l’université de Stanford en Californie, suggère que cela peut se produire uniquement sous l’effet des champs magnétiques.
Ce nouveau mécanisme va plus loin, en considérant l’interaction de ces particules et de ces champs, ce qui entraîne une fuite d’énergie plus importante des trous noirs.
Selon M. Blandford, il s’agit d’une idée intéressante qui pourrait nous aider à comprendre l’ensemble du processus de perte d’énergie des trous noirs. « Deux questions importantes se posent : cela sera-t-il compétitif avec l’extraction directe [d’énergie] par les champs électromagnétiques et comment cela conduit-il à la formation des jets que l’on voit généralement autour des trous noirs ?
Cette recherche a été pré-publiée dans arXiv.
Source : New Scientist
Crédit photo : Pixabay

martinEspace
Les trous noirs pourraient être des moteurs cosmologiques. Lorsque leurs champs magnétiques se déconnectent et se reconnectent, ils peuvent accélérer les particules de plasma près de l'horizon des événements - le point au-delà duquel rien ne peut échapper à l'attraction gravitationnelle d'un trou noir. Cette découverte pourrait permettre aux...