Discussion:Ergosphère

Traduction de en.wikipedia

Je déplore le manque de collaboration entre les responsables des versions EN et FR et le peu de cas que vous faites des articles soumis par vos lecteurs, à l'inverse de la politique de vos collègues anglo-saxons bien plus ouverte.

Voici une traduction de Google translate de la version anglaise de wikipedia sur le sujet "ergosphère". Il serait tout de même simple de l'adapter en français si vous ne voulez pas vous documenter sur d'autres sites... - luxorion

Texte brut non modifié : L'ergosphère est une région située à l'extérieur de l'horizon des événements extérieurs d'un trou noir tournant. Son nom a été proposé par Remo Ruffini et John Archibald Wheeler lors des conférences de Les Houches en 1971 et est dérivé du mot grec ergon qui signifie «travail». Il a reçu ce nom parce qu'il est théoriquement possible d'extraire l'énergie et la masse de cette région. L'ergosphère touche l'horizon des événements aux pôles d'un trou noir tournant et s'étend à un plus grand rayon à l'équateur. Avec un faible spin de la masse centrale, la forme de l'ergosphère peut être approximée par un sphéroïde oblique, tandis qu'avec des spins plus élevés, elle ressemble à une forme de citrouille. Le rayon équatorial (maximum) d'une ergosphère correspond au rayon de Schwarzschild d'un trou noir non rotatif; le rayon polaire (minimum) peut être aussi petit que la moitié du rayon de Schwarzschild (le rayon d'un trou noir non rotatif) dans le cas où le trou noir tourne au maximum (à des vitesses de rotation plus élevées le trou noir n'aurait pas pu se former). [2]

Lorsqu'un trou noir tourne, il tord l'espace-temps dans le sens de la rotation à une vitesse qui diminue avec la distance par rapport à l'horizon des événements [3]. Ce processus est connu sous le nom d'effet Lense-Thirring ou de traçage de trame. [4] En raison de cet effet traînant, un objet dans l'ergosphère ne peut pas apparaître stationnaire par rapport à un observateur extérieur à grande distance, à moins que cet objet ne bouge plus vite que la vitesse de la lumière (une impossibilité) par rapport à l'espace-temps local. La vitesse nécessaire pour qu'un tel objet apparaisse stationnaire diminue à des points plus éloignés de l'horizon des événements, jusqu'à ce que la vitesse requise soit celle de la vitesse de la lumière. L'ensemble de tous ces points définit la surface de l'ergosphère. La surface extérieure de l'ergosphère est appelée la surface statique ou la limite statique. Ceci est dû au fait que les lignes du monde changent d'être comme le temps en dehors de la limite statique à être comme l'espace à l'intérieur. [5] C'est la vitesse de la lumière qui définit arbitrairement la surface de l'ergosphère. Une telle surface apparaîtrait comme un oblat qui coïncide avec l'horizon des événements au pôle de rotation mais à une plus grande distance de l'horizon des événements à l'équateur. En dehors de cette surface, l'espace est toujours traîné, mais à un rythme moindre.

Comme l'ergosphère est en dehors de l'horizon des événements, il est toujours possible que des objets qui pénètrent dans cette région avec une vitesse suffisante s'échappent de l'attraction gravitationnelle du trou noir. Un objet peut gagner de l'énergie en entrant dans la rotation du trou noir, puis en s'échappant, en prenant ainsi une partie de l'énergie du trou noir. Ce processus d'élimination de l'énergie d'un trou noir tournant a été proposé par le mathématicien Roger Penrose en 1969 et s'appelle le processus de Penrose [6]. La quantité maximale de gain d'énergie possible pour une seule particule via ce procédé est de 20,7% [7] en termes d'équivalence de masse et si ce processus est répété par la même masse, le gain d'énergie théorique maximal approche de 29% de sa masse initiale -équivalent en énergie [8]. Au fur et à mesure que cette énergie est retirée, le trou noir perd le moment angulaire, la limite de rotation nulle est approchée lorsque le déplacement d'espace-temps est réduit. Dans la limite, l'ergosphère n'existe plus. Ce processus est considéré comme une explication possible d'une source d'énergie de phénomènes énergétiques tels que les éclats de rayons gamma [9]. Les résultats de modèles informatiques montrent que le processus de Penrose est capable de produire les particules de haute énergie qui sont observées étant émis par les quasars et d'autres noyaux galactiques actifs.

La taille de l'ergosphère, la distance entre l'ergosurface et l'horizon des événements, n'est pas nécessairement proportionnelle au rayon de l'horizon des événements, mais plutôt à la gravité du trou noir et à son moment angulaire. Un point aux pôles ne bouge pas et n'a donc pas de moment angulaire alors qu'à l'équateur un point aurait son plus grand moment angulaire. Cette variation du moment angulaire qui s'étend des pôles à l'équateur est ce qui donne à l'ergosphère sa forme oblique. À mesure que la masse du trou noir ou sa vitesse de rotation augmente, la taille de l'ergosphère augmente également [10].

Références:

1. Visser, Matt (15 Jan 2008). "The Kerr spacetime: A brief introduction". arXiv:0706.0622 Freely accessible., Page 35

2. http://physics.ucsd.edu/students/courses/winter2010/physics161/p161.26feb10.pdf - Professor: Kim Griest, Physics 161: Black Holes: Lecture 22: 26 Feb 2010

3. Misner 1973, p.879

4. Darling, David "Lense-Thiring Effect"

5. Misner 1973, p.879

6. Bhat, Manjiri; Dhurandhar, Sanjeev and Dadhich, Naresh. "Energetics of the Kerr-Newman Black Hole by the Penrose Process". January 10, 1985

7. Chandrasekhar, pg. 369

8. Carroll, pg. 271

9. Nagataki, Shigehiro (28 June 2011). "Rotating BHs as Central Engines of Long GRBs: Faster is Better". Publications of the Astronomical Society of Japan. 63: 1243–1249. Bibcode:2011PASJ...63.1243N. arXiv:1010.4964 Freely accessible. doi:10.1093/pasj/63.6.1243.

10. Visser, Matt (1 December 1997). "Acoustic black holes: horizons, ergospheres, and Hawking radiation". Classical and Quantum Gravity. 15: 1767–1791. Bibcode:1998CQGra..15.1767V. arXiv:gr-qc/9712010 Freely accessible. doi:10.1088/0264-9381/15/6/024.

Amalgame sémantique ?

D'après Visser, certains auteurs emploient le mot « ergorégion » pour désigner l'ergosphère ; ils désignent par « ergosurface » les surfaces de limite stationnaire. De plus, d'après Visser, d'autres auteurs emploient le mot « ergorégion » pour désigner la région entière entre les surfaces de limite stationnaire, y compris la région du trou noir située entre les horizons.

• [Visser 2009] (en) M. Visser, « The Kerr spacetime : a brief introduction », dans D. L. Wiltshire, M. Visser et S. M. Scott (éd.), The Kerr spacetime : rotating black holes in general relativity, Cambridge, CUP, hors coll., janv. 2009, 1^re éd., 1 vol., XVI-362, ill., 26 cm (EAN 9780521885126, OCLC 494958390, Bibcode 2009kesp.book.....W, SUDOC 132361817, présentation en ligne), I, chap. 1^er.

Uxore (discuter) 24 janvier 2020 à 21:28 (CET)