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Arbre Des 4 Saisons
Monday, 26 August 2024

Plus une étoile est massive, plus elle va fabriquer des éléments chimiques lourds. Au moment de sa mort, l'étoile va disperser toute cette matière dans l'espace. © Nasa, Esa et AURA/Caltech Des trous de ver pour voyager dans l'univers? Comment voyager dans l'immensité du cosmos? La théorie d'Einstein permet d'imaginer une solution: le trou de ver. Ainsi, il serait possible d'emprunter un trou noir pour ressortir dans un autre endroit de l'univers par une sorte de symétrique d'un trou noir, qu'on appelle « fontaine blanche ». © Hubble Space Telescope La collision des galaxies et la formation de l'oxygène Voici une simulation de collision de galaxies. Ces collisions sont très importantes car elles génèrent des étoiles géantes bleues à l'origine de la formation de l'oxygène. © John Dubinski, Université de Toronto, Canada Comment détecter un trou noir? Un trou noir! Comment le détecter s'il absorbe toute la matière (et la lumière)? On ne voit pas directement le trou noir, mais bien sa « signature », marquée par des jets de gaz, un rayonnement électromagnétique et des éclairs de rayons gamma.

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Les trous noirs, un mystère sujet à nombreux débats (HOPD/AP/SIPA) Le concept de "trou noir" date de Newton mais fut formalisé au début du XXè siècle grâce à la relativité d'Einstein. Le trou noir, simple cul-de-sac intersidéral? Jusque dans les années 1970, le trou noir fut simplement considéré comme un corps suffisamment dense pour empêcher toute forme de matière ou de rayonnement de s'en échapper, d'où son nom. Si le Soleil se transformait soudainement en trou noir, son rayon ne ferait plus que 3 kms, pour une masse identique! L'inimaginable densité de la matière sous cette forme créerait au centre du trou noir une singularité, une zone où les lois de la physiques ne sont plus les mêmes qu'ailleurs. Donc le trou noir pouvait se résumer à une espèce de cul-de-sac intersidéral à sens unique, planqué au coeur des galaxies ou se promenant dans l'Univers. Arrive ensuite la physique quantique. Stephen Hawking démontre en 1974 qu'un trou noir rayonne malgré tout: c'est le fameux rayonnement de Hawking.

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Et ne perdons pas de vue que toutes sont profondément liées entre elles. Les différentes couches de l'atmosphère Notre atmosphère est divisée en différentes couches en fonction de leur composition chimique et leur température. Elles se combinent pour créer un bouclier protecteur qui maintient notre équilibre énergétique indispensable à la vie sur Terre. Crédit: NASA/Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab Les phénomènes météorologiques se produisent dans la couche la plus proche du sol, la troposphère. Les avions volent dans la stratosphère où se trouve également la couche d'ozone. Au-delà, réside la couche la plus froide de l'atmosphère: la mésosphère où sont envoyés les ballons sondes gonflés à l'hélium. Enfin, la thermosphère disparaît progressivement dans l'espace. Les différentes couches de l'atmosphère (température en rouge) © Le rôle de t'amosphère: garder la chaleur Une partie de la chaleur vient de l'intérieur de notre planète, cette énergie tendra à baisser continuellement jusqu'à un seuil d'équilibre, à priori rien de ce que nous faisons ne pourra accélérer ou ralentir ce processus.

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Cela acquis, imaginons deux particules intriquées, Alice et Bob, qui s'approchent d'un trou noir. Alice décide d'y plonger, Bob observant de l'extérieur. Que se passe-t-il? Selon les postulats généralement acceptés, il se passe trois choses: - l'intrication entre Alice et Bob est maintenue (postulat de la conservation de l'information), - Bob ne peut pas recopier toute l'information relative à Alice avant qu'elle ne disparaisse ( principe de l'impossibilité du clonage quantique), - et Alice tombe "normalement" vers le trou noir (principe d'équivalence, abordé dans ce précédent billet). Mais, Hawking a démontré que si l'information est effectivement conservée (et donc, l'intrication entre Alice et Bob est maintenue), les particules sous l'horizon du trou noir grimpent vers des niveaux énergétiques très élevés dès que de l'information est transférée vers leur partenaire extérieur. Donc selon ce modèle, le trou noir est entouré sous son horizon d'un cercle de feu ( firewall) impassable avec une température de 10EXP32 kelvin, carbonisant toute matière s'y aventurant!

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Retour-arrière historique et petit décryptage saisissant. La question a mis plus d'un siècle à être formulée correctement. Elle invite à pénétrer dans les arcanes de la gravitation et de l'espace-temps. Après les travaux fondateurs d'Isaac Newton, c'est le révérend et géologue britannique John Michell (1724 – 1793) qui, en 1784, a posé la première pierre. Son idée: les lois de l'attraction universelle s'appliquent non seulement à la matière mais aussi à la lumière, assimilée à un "courant de particules". Ainsi, la masse de tout astre – tels qu'une galaxie, le Soleil ou la Terre - serait amenée à dévier les rayons lumineux qui s'en approchent et passent près. Dès lors, la lumière ne se propage plus rigoureusement en ligne droite. En conséquence: il pourrait exister des astres tellement compacts (si massifs) que rien – pas même la lumière - ne parvient à s'échapper de leur intense force de gravité. En 1796, le marquis Pierre Simon de Laplace (1749 – 1827), mathématicien et physicien, reprendra et développera le concept dans son Exposition du système du monde.

Qu'est ce qui provoque dans l'atmosphère l'effet de serre? Ce sont des gaz et des particules, mais pas tous et pas tous de la même manière. Les principaux d'entre eux sont la vapeur d'eau, le dioxyde de carbone, le méthane, l'ozone, le protoxyde d'azote (ou oxyde nitreux) et les halocarbures. Beaucoup d'autres gaz ne causent pas directement l'effet de serre mais par réaction entraînent des modifications, parmi ceux-ci le monoxyde de carbone, les particules soufrées et les halocarbures (encore eux! ). Voici un mini-effet de serre dû à la vapeur d'eau qui est sensible par tout le monde: une nuit d'été sans nuages est très fraîche par rapport à une même nuit avec un ciel chargé ou orageux. C'est la vapeur d'eau des nuages qui vous renvoie des infrarouges source de chaleur mais invisibles. Il faut que l'équilibre de l'effet de serre soit maintenu au niveau qui nous satisfait, si nous augmentons légèrement la proportion de gaz, ce que nous faisons depuis un bon moment, l'équilibre tendra vers une température supérieure à 15°C en moyenne, qui entraînera une évaporation accrue de l'eau, qui entraînera à son tour une augmentation du phénomène... Jusqu'à ce qu'il trouve un nouveau point d'équilibre certainement très loin de l'état actuel.

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