Demandez à Astro: étoiles gelées

Le temps gèlerait-il pour un objet traversant l'horizon des événements d'un trou noir? 

Jack Kessler, El Cerrito, Californie

Publication: lundi 24 novembre 2014

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Une horloge traversant l'horizon des événements d'un trou noir semble s'arrêter d'un point de vue extérieur. Pendant ce temps, de son propre point de vue, une horloge traversant l'horizon des événements se poursuivrait normalement.

Astronomie : Roen Kelly

Un objet traversant l'horizon des événements d'un trou noir, le point de non-retour, passera simplement à travers sa propre perspective, non affecté par la dilatation du temps. Cependant, son apparence pour les observateurs extérieurs est fortement affectée par la présence du trou noir. Les signaux lumineux envoyés par l'objet à intervalles de temps égaux (du point de vue de l'objet) seront reçus de plus en plus éloignés dans le temps lorsque l'objet s'approche de l'horizon des événements. Le fort champ gravitationnel près de l'horizon des événements courbe l'espace, augmentant la distance que la lumière doit parcourir pour atteindre l'observateur. La courbure et la distance à l'observateur - et donc le temps de trajet du signal - approchent de l'infini à l'horizon des événements, de sorte qu'un observateur extérieur ne verra jamais un objet tomber réellement dans un trou noir. À la place, l'objet semblera se figer à l'horizon des événements.

Cet effet a motivé le nom d'origine des «étoiles gelées» pour l'objet laissé derrière l'effondrement total d'une étoile massive. Les astronomes pensaient que la lumière des dernières parties de l'étoile à s'effondrer serait vue pour toujours émanant juste à l'extérieur de l'horizon des événements nouvellement formé. Le terme trou noir vient de la reconnaissance que la longueur d'onde de la lumière est également étirée près de l'horizon des événements. La lumière venant de près de l'horizon des événements devient tellement étirée («décalée vers le rouge») qu'elle est rendue inobservable. Ainsi, alors que le matériel semble se figer à l'approche d'un horizon d'événements, il disparaît simultanément. Une étoile effondrée devrait rapidement disparaître de la vue, et ce qui reste est appelé à juste titre un trou noir.

Jason Dexter
Max Planck Institute
Garching, Allemagne

Source: http://www.astronomy.com
Lien: http://www.astronomy.com/magazine/ask-astro/2014/11/frozen-stars?utm_source=asyfb&utm_medium=social&utm_campaign=asyfb&fbclid=IwAR1gZqYJzH1I9948WaweaL36-MizbOuEu_aUUsHWc2eG_gS1UvchlQ-wAHw