trou noir générateur de graviton

[pascalcron]

Bonjour,
Travaillant dans l’aéronautique depuis 1988, j’ai toujours été fasciné par la gravitation.
En fait j’essaye de faire régulièrement une synthèse des avancées et découvertes publiées dans les journaux de vulgarisation scientifiques et voilà ou j’en suis actuellement :
Depuis la théorie de la relativité d’Einstein ou celui-ci expliquait les effets immédiats et universels de cette force par la déformation du maillage espace/temps par les objets massiques, on voit bien que les chercheurs actuels veulent aller plus loin.
Ils cherchent à mettre en évidence une particule dite graviton qui serait omniprésente, de portée illimité et menant toujours à une interaction attractive.
Or c’est là qu’intuitivement je me pose cette question :
Est-ce que certaines catégories de trous noirs, je pense au plus massiques que l’on ait observé, ceux qui se nichent au centre des galaxies, ne seraient pas les « générateurs » de ces particules ?
Effectivement, les trous noirs apparaissent comme le moyen naturel de réguler les fortes densités de matières.
Grace à l’effondrement de toutes les matières happées par ces « recycleurs » (y compris la lumière!), ces systèmes « broieraient » les atomes pour les réduire à leur plus simple expression : des bosons
Ensuite ceux-ci seraient expulsés le long de lignes de forces (des cordes ?) qui baigneraient uniformément le ou les Univers dans une « soupe » homogène de graviton.
Reste à en définir la longueur d’onde.
Enfin ces particules hyper fines et très faiblement énergétiques seraient attirées par le moindre atome, lui conférant ainsi sa masse et son champ gravitationnel.
Bref je m’amuse mais nos amis astrophysiciens doivent bouillonnés d’idées en essayant d’interpréter les images spatiales fournies par les derniers satellites en tout genres.

[bongo1981]

Depuis la théorie de la relativité d’Einstein ou celui-ci expliquait les effets immédiats et universels de cette force par la déformation du maillage espace/temps par les objets massiques, on voit bien que les chercheurs actuels veulent aller plus loin.

C'est exact. Mais il faut également dresser le panorama de l'infiniment petit.
En effet, aujourd'hui la théorie de la gravitation est une théorie relativiste (qui prend en compte les vitesses proches de celle de la lumière), contrairement à la théorie de Newton. Cependant, pour avoir une théorie complète, il faut "quantifier" le champ de gravitation, tout comme la théorie de l'électromagnétisme de Maxwell a été "quantifié" en une théorie actuellement appelée "Electrodynamique Quantique" qui prend en compte à la fois le formalisme relativiste et le formalisme quantique.

Quand on regarde la théorie de la gravitation aujourd'hui, c'est bien le formalisme quantique qui manque.

Ils cherchent à mettre en évidence une particule dite graviton qui serait omniprésente, de portée illimité et menant toujours à une interaction attractive.

Plusieurs confusions ici...
Pour cela, en suivant le développement d'une théorie quantique de la gravitation, nous voyons se dessiner essentiellement 2 pistes :
- la démarche de la théorie quantique des champs, qui représente une interaction comme l'échange d'un boson virtuel (le photon pour le champ électromagnétique, et là le graviton pour le champ gravitationnel). Le seul défaut est que cette démarche ignore complètement les travaux d'Einstein (le graviton est une particule évoluant dans un espace-temps fixe)
- la démarche de la relativité générale, qui hérite d'un espace-temps dynamique

Donc, non cela n'a pas trop de sens de parler de la portée d'une particule, mais de la portée d'une interaction. Pour qu'une interaction ait une portée infinie, il faut que la particule médiatrice ait une masse nulle.
Pour que l'interaction soit toujours attractive, il faut qu'une propriété intrinsèque de la particule appelé spin soit de 2, ce qui est assez cohérent avec la forme tensorielle du champ de gravitation (métrique).

Or c’est là qu’intuitivement je me pose cette question :
Est-ce que certaines catégories de trous noirs, je pense au plus massiques que l’on ait observé, ceux qui se nichent au centre des galaxies, ne seraient pas les « générateurs » de ces particules ?

Je vais faire une analogie : dans la vision de la théorie quantique des champs, toute particule chargée peut émettre un photon virtuel.
Dans la gravitation quantique, toute particule doit pouvoir émettre des gravitons virtuels.

Il se trouve que les gravitons émis en masse sont des ondes gravitationnelles, tout comme les photons émis composent les ondes électromagnétiques. La théorie de la relativité générale explique comment un astre peut émettre des ondes gravitationnelles, essentiellement dans le cas où l'objet n'a pas une symétrie sphérique (ex : 2 pulsars en rotation l'un autour de l'autre, cf. les travaux de Hulse et Taylor, prix noble 1993).

Donc la réponse à votre question est non.
Par contre attention ne pas confondre graviton émis par un système à symétrie non sphérique (qui émet des gravitons comme une source émet des photons), et le fait que toute particule peut émettre et absorbée des gravitons (interaction avec boson virtuel).

Effectivement, les trous noirs apparaissent comme le moyen naturel de réguler les fortes densités de matières.

Je n'ai pas très bien compris cette phrase.

Grace à l’effondrement de toutes les matières happées par ces « recycleurs » (y compris la lumière!), ces systèmes « broieraient » les atomes pour les réduire à leur plus simple expression : des bosons

Pas vraiment non...
Un boson est une particule de spin entier, c'est plutôt une particule vecteur d'un champ de force, contrairement aux fermions de spin demi-entier, qui composent plutôt les particules de matières.

Ensuite ceux-ci seraient expulsés le long de lignes de forces (des cordes ?) qui baigneraient uniformément le ou les Univers dans une « soupe » homogène de graviton.
Reste à en définir la longueur d’onde.

Ceci n'est pas vrai. Rien ne sort d'un trou noir (en première approximation, ce qui est encore plus vrai pour des trous noirs macroscopiques, je ne parle pas du rayonnement de Hawking qui est totalement négligeable pour des trous noirs stellaires, mais très important pour les trous noirs microscopiques).

Enfin ces particules hyper fines et très faiblement énergétiques seraient attirées par le moindre atome, lui conférant ainsi sa masse et son champ gravitationnel.

Je pense que vous faites de très grosses confusions. Comment ses particules seraient attirées par le champ gravitationnel, si ces particules sont justement le champ gravitationnel ? Il manque une certaine cohérence dans ce que vous dites.

Bref je m’amuse mais nos amis astrophysiciens doivent bouillonnés d’idées en essayant d’interpréter les images spatiales fournies par les derniers satellites en tout genres.

J'aime cette démarche d'essayer de faire une synthèse des travaux actuels, cependant, vous ignorez totalement la seconde piste, qui est plus conforme avec l'esprit d'Einstein, qui est de considérer un formalisme indépendant du fond.

Je vous recommande la lecture de Brian Greene : "L'univers élégant", qui dresse un panorama de la théorie des cordes, l'auteur est un éminent spécialiste des cordes, et forcément le ton de l'ouvrage est très enthousiaste.
Je vous suggère également un autre point de vu, celui de Lee Smolin, "Rien ne va plus en physique", qui dresse une vision plus globale de la crise que traverse actuellement la physique théorique, en montrant que les pistes ne manquent pas (notamment le formalisme indépendant du fond) et expliquent pourquoi l'aspect sociologique implique la pré domination de la vision des cordes.

[pascalcron]

Merci beaucoup d'avoir pris la peine de décortiquer mes approximations personnelles.
Pour étre honnête je n'èsperai pas une réponse, ou alors de me faire envoyer voir ailleurs.

N'ayant pas , vous vous en doutez, de raisonnement scientifique à proprement parlé, j'essaye d'intérpréter les publications
des magazines tels sciences et avenir ou science et vie.
De plus j'ai quelques vagues souvenirs de mes cours de mécanique quantique à la fac (en 1985 !)
Donc si j'ai bien compris, deux théories coexistent sans se rejoindre pour le moment :
La théorie quantique et celle de la relativité générale.

le graviton fait référence à une gravité quantique qui semble incompatible avec la théorie de la relativité générale car celui ci n'évolue que dans un espace temps fixe, alors que celui de notre cher Albert est dynamique.

Par contre en parlant de porté infinie, je n'ai fait que reprendre la définition du graviton donné dans votre site:
"Afin de répondre aux caractéristiques de l'interaction gravitationnelle, les gravitons doivent toujours mener à une interaction attractive, avoir une portée infinie et être en nombre illimité. "

C'est donc la portée de l'interaction qui doit étre infinie .

Une dernière question et promis juré, je ne vous embéterai plus avant d'avoir lu (et essayer de comprendre, cela va de soit)
"l'univers élégant" de Brian GREENE:
Pourquoi est ce si difficile de cibler du moins par la théorie, la longueur d'onde gravitationnelle ?

Quand je lis l'article de Michel sur le détecteur d'onde gravitationnel Einstein, les fréquences de recherche vont de 2 à 40 Hz
pour les basses fréquences et pour les deuxiéme interférométres en hautes fréquences rien n'est spécifié !

On ratisse large non ?

[bongo1981]

N'ayant pas , vous vous en doutez, de raisonnement scientifique à proprement parlé, j'essaye d'intérpréter les publications des magazines tels sciences et avenir ou science et vie.

Alors un conseil si je puis me permettre...
C'est d'éviter ceux-là. Je vous conseille plutôt "Pour la Science" ou "La Recherche".
D'ailleurs il me semble que les numéros de février sont consacrés à des théories physiques qui essaient de réfléchir sur la nature du temps.

De plus j'ai quelques vagues souvenirs de mes cours de mécanique quantique à la fac (en 1985 !)
Donc si j'ai bien compris, deux théories coexistent sans se rejoindre pour le moment :
La théorie quantique et celle de la relativité générale.

Je vous admire 40 ans après, c'est très courageux de votre part.

le graviton fait référence à une gravité quantique qui semble incompatible avec la théorie de la relativité générale car celui ci n'évolue que dans un espace temps fixe, alors que celui de notre cher Albert est dynamique.

Par contre en parlant de porté infinie, je n'ai fait que reprendre la définition du graviton donné dans votre site:
"Afin de répondre aux caractéristiques de l'interaction gravitationnelle, les gravitons doivent toujours mener à une interaction attractive, avoir une portée infinie et être en nombre illimité. "

Il faudra que l'on corrige cela

C'est donc la portée de l'interaction qui doit étre infinie .

Une dernière question et promis juré, je ne vous embéterai plus avant d'avoir lu (et essayer de comprendre, cela va de soit)
"l'univers élégant" de Brian GREENE:
Pourquoi est ce si difficile de cibler du moins par la théorie, la longueur d'onde gravitationnelle ?

C'est à dire ?

Quand je lis l'article de Michel sur le détecteur d'onde gravitationnel Einstein, les fréquences de recherche vont de 2 à 40 Hz
pour les basses fréquences et pour les deuxiéme interférométres en hautes fréquences rien n'est spécifié !

On ratisse large non ?

A priori, on veut débusquer des phénomènes émettant des ondes gravitationnelles, en général, ce sont deux astres compacts en rotation l'un autour de l'autre (un vestige d'un système binaire).
A mesure que ces deux astres tournent l'un autour de l'autre, ceux-ci émettent des ondes gravitationnelles. L'énergie de ces ondes dépend de la distance entre ces deux astres, et la fréquence augmente lorsque ces astres se rapprochent.

Au final, des calculs théoriques ont été faits pour maximiser la détection de ces systèmes, en effet, l'on a privilégié ce genre de fréquence parce qu'à ce moment, l'énergie dissipée est mesurable à ces distances, alors qu'à plus basse fréquence, on ne verrait rien.
L'on n'a pas privilégié les hautes fréquences, pourtant dissipant le plus d'énergie parce que c'est encore plus éphémère.

En bref, nous avons optimisé l'énergie et l'occurrence.

[pascalcron]

Merci pour le conseil, je me mettrai en recheche des revues en question dés que je rentre d'Afrique.
Plus que deux semaines à tenir !

PS: 2012 - 1985 = 27 , j'ai des cheveux blancs mais quand même