{"id":1905,"date":"2016-01-11T14:10:26","date_gmt":"2016-01-11T14:10:26","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/?p=1905"},"modified":"2016-01-26T11:10:30","modified_gmt":"2016-01-26T11:10:30","slug":"physique-etrange-dinterstellar-36-disque-daccretion-forces-de-maree","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/2016\/01\/11\/physique-etrange-dinterstellar-36-disque-daccretion-forces-de-maree\/","title":{"rendered":"La physique \u00e9trange d\u2019Interstellar (3\/6): disque d’accr\u00e9tion et forces de mar\u00e9e"},"content":{"rendered":"

Suite du billet pr\u00e9c\u00e9dent La physique \u00e9trange d’Insterstellar (2\/6)<\/a><\/strong><\/p>\n

En novembre 2014, le film de science-fiction Interstellar<\/em> (r\u00e9alisation Christopher Nolan, Warner Bros Pictures, 169 minutes, 2014) sortait sur nos \u00e9crans. V\u00e9ritable “blockbuster” hollywoodien, il a suscit\u00e9 un \u00e9norme battage m\u00e9diatique, comme en t\u00e9moignent les innombrables forums de discussion et articles de presse ayant fleuri au cours des jours, semaines et mois qui ont suivi.\u00a0 A la demande de la revue de langue anglaise Inference : International Review of Science, <\/a>j’ai par la suite fait un travail d’analyse scientifique beaucoup plus d\u00e9velopp\u00e9 et approfondi, publi\u00e9 au printemps 2015. Je vous en livre la traduction fran\u00e7aise, d\u00e9coup\u00e9e en 6 billets. Celui-ci est le troisi\u00e8me.<\/p>\n

Visualisation du disque d\u2019accr\u00e9tion<\/strong><\/p>\n

Interstellar<\/em> est le premier film long m\u00e9trage d\u2019Hollywood qui tente de repr\u00e9senter correctement un trou noir tel qu\u2019il appara\u00eetrait \u00e0 un observateur proche de lui. L\u2019image sans doute la plus captivante du film est le spectacle de Gargantua et de son disque d’accr\u00e9tion se d\u00e9ployant tout autour et devant lui.<\/p>\n

\"La
La simulation de trou noir entour\u00e9 d’un disque d’accr\u00e9tion montr\u00e9e dans “Interstellar”<\/figcaption><\/figure>\n

Un trou noir engendre des d\u00e9formations extr\u00eames de l\u2019espace-temps. Il cr\u00e9e aussi les d\u00e9viations de rayons lumineux les plus fortes possibles. Cela engendre de spectaculaires illusions d\u2019optique de type \u00ab\u00a0mirage gravitationnel\u00a0\u00bb. Pour les repr\u00e9senter, la compagnie en charge des effets sp\u00e9ciaux du film, Double Negative<\/a>, a d\u00e9velopp\u00e9 en collaboration avec Kip Thorne un logiciel capable d\u2019int\u00e9grer les \u00e9quations de propagation de la lumi\u00e8re dans l\u2019espace-temps courbe du trou noir[1]<\/a>. Les \u00e9quations produites pour le film ont permis de d\u00e9crire le mirage gravitationnel produit sur les \u00e9toiles d\u2019arri\u00e8re-plan, tel qu\u2019il serait vu par une cam\u00e9ra proche de l\u2019horizon des \u00e9v\u00e9nements[2]<\/a>.<\/p>\n

\"Mirage
Mirage gravitationnel produit par un trou noir situ\u00e9 sur la ligne de vis\u00e9e du Grand Nuage de Magellan (LMC). En haut de l’image on reconna\u00eet ais\u00e9ment la partie m\u00e9ridionale de la Voie Lact\u00e9e avec, en partant de la gauche, Alpha et Beta Centauri, la Croix du Sud. L’\u00e9toile la plus brillante proche du LMC est Canopus (vue deux fois). La seconde \u00e9toile plus brillante est Achernar, vue aussi deux fois\u00a9 Alain Riazuelo, CNRS\/IAP<\/figcaption><\/figure>\n

Compte tenu des immenses distances mises en jeu dans l\u2019observation astronomique des trous noirs et de la trop faible r\u00e9solution de nos t\u00e9lescopes actuels, aucune image d\u00e9taill\u00e9e de disque d\u2019accr\u00e9tion n\u2019a encore \u00e9t\u00e9 obtenue[3]<\/a>. Mais en 1979, j\u2019ai \u00e9t\u00e9 le premier \u00e0 simuler (en noir et blanc) l\u2019aspect d\u2019un disque d\u2019accr\u00e9tion mince gravitationnellement d\u00e9form\u00e9 par un trou noir sph\u00e9rique, tel qu\u2019il serait vu par un observateur lointain ou saisi par une plaque photographique[4]<\/a>.<\/p>\n

Dans l\u2019espace euclidien, la courbure est faible. C\u2019est le cas dans le syst\u00e8me solaire quand on observe les anneaux de la plan\u00e8te Saturne selon un angle l\u00e9g\u00e8rement au-dessus de leur plan. Une partie des anneaux reste cach\u00e9e derri\u00e8re la plan\u00e8te, mais on peut reconstituer ais\u00e9ment leur forme elliptique. Autour d\u2019un trou noir, les d\u00e9formations optiques dues \u00e0 la courbure de l\u2019espace-temps donnent un visuel tr\u00e8s diff\u00e9rent. En premier lieu, on peut voir le dessus du disque d\u2019accr\u00e9tion dans sa totalit\u00e9, quelque soit l\u2019angle de vue. La partie arri\u00e8re du disque n\u2019est pas cach\u00e9e par la silhouette du trou noir, car son image est \u00ab\u00a0relev\u00e9e\u00a0\u00bb par la courbure et devient visible \u00e0 tout observateur distant. De fa\u00e7on plus \u00e9tonnante, on peut aussi voir le \u00ab\u00a0dessous\u00a0\u00bb du disque d\u2019accr\u00e9tion\u00a0: les rayons lumineux qui normalement se propagent dans la direction oppos\u00e9e \u00e0 celle de l\u2019observateur remontent vers le haut et fournissent une image tr\u00e8s d\u00e9form\u00e9e, dite \u00ab\u00a0secondaire\u00a0\u00bb, de l\u2019autre face du disque[5]<\/a>.<\/p>\n

[Pour des images et des explications plus d\u00e9taill\u00e9es, voir mon billet de novembre\u00a0 2014\u00a0 Interstellar : un trou noir \u00e0 Hollywood<\/strong><\/a>].<\/p>\n

C\u2019est pourquoi, lorsque j\u2019ai vu pour la premi\u00e8re (et unique) fois Interstellar<\/em>, je n\u2019ai pas \u00e9t\u00e9 surpris par l\u2019image du disque d\u2019accr\u00e9tion s\u2019\u00e9tendant tout autour et devant la noire silhouette de Gargantua. Bien que l\u2019\u00e9quipe r\u00e9alisatrice de ces images puisse l\u00e9gitimement \u00eatre fi\u00e8re de son travail, je suis rest\u00e9 perplexe devant les communiqu\u00e9s de presse pr\u00e9tendant (promotion \u00e0 l\u2019am\u00e9ricaine oblige\u00a0!) qu\u2019il s\u2019agissait de la premi\u00e8re et plus r\u00e9aliste image jamais faite d\u2019un disque d\u2019accr\u00e9tion autour d\u2019un trou noir. En effet, un certain nombre d\u2019effets optiques avaient de toute \u00e9vidence \u00e9t\u00e9 omis.<\/p>\n

\"Une
Une autre simulation du trou noir Gargantua et de son disque d’accr\u00e9tion montr\u00e9e dans Interstellar, calcul\u00e9e cette fois d’une position tr\u00e8s l\u00e9g\u00e8rement au-dessus du plan d disque.<\/figcaption><\/figure>\n

Dans ma simulation de 1979, j\u2019avais aussi tenu compte des propri\u00e9t\u00e9s physiques du disque gazeux: sa rotation, sa temp\u00e9rature et son \u00e9missivit\u00e9. Pour un disque mince, l\u2019intensit\u00e9 du rayonnement \u00e9mis en un point donn\u00e9 du disque d\u00e9pend de sa distance au trou noir. Par cons\u00e9quent, la luminosit\u00e9 du disque ne peut pas \u00eatre uniforme, contrairement \u00e0 ce qui est montr\u00e9 dans Interstellar<\/em>. La brillance maximum provient des r\u00e9gions les plus proches de l\u2019horizon des \u00e9v\u00e9nements, l\u00e0 o\u00f9 le disque est le plus chaud.
\nCependant, la luminosit\u00e9 apparente du disque est tr\u00e8s diff\u00e9rente de sa luminosit\u00e9 intrins\u00e8que. Le rayonnement re\u00e7u est d\u00e9cal\u00e9 en fr\u00e9quence et en intensit\u00e9. Il y a deux types de d\u00e9calages\u00a0: primo, l\u2019effet Einstein, par lequel le champ gravitationnel abaisse la fr\u00e9quence et diminue l\u2019intensit\u00e9; secundo, l\u2019effet Doppler, par lequel le d\u00e9placement de la source par rapport \u00e0 l\u2019observateur produit une amplification quand la source se rapproche et une att\u00e9nuation quand elle s\u2019\u00e9loigne. Dans le cas du trou noir, c\u2019est la rotation rapide du disque d\u2019accr\u00e9tion qui induit l\u2019effet Doppler. Les r\u00e9gions du disque les plus proches du trou noir tournent \u00e0 une vitesse proche de celle de la lumi\u00e8re, de sorte que le d\u00e9calage Doppler est consid\u00e9rable et modifie drastiquement l\u2019image re\u00e7ue par un observateur lointain. La rotation du disque est suppos\u00e9e telle que la mati\u00e8re s\u2019\u00e9loigne de l\u2019observateur dans la partie disons droite de l\u2019image, et se rapproche dans la partie gauche. Quand la mati\u00e8re s\u2019\u00e9loigne, l\u2019affaiblissement Doppler s\u2019ajoute \u00e0 l\u2019affaiblissement gravitationnel, induisant une tr\u00e8s forte att\u00e9nuation de la luminosit\u00e9 dans la partie droite de l’image. Au contraire, dans la partie gauche, les deux effets se contrarient, de sorte que l\u2019image apparente garde plus ou moins sa brillance intrins\u00e8que. Quoi qu\u2019il en soit, une image r\u00e9aliste doit forc\u00e9ment exhiber une forte asym\u00e9trie de la luminosit\u00e9 du disque, avec un c\u00f4t\u00e9 nettement plus brillant que l\u2019autre[6]<\/a>.<\/p>\n

\"Premi\u00e8re
Premi\u00e8re simulation d’ordinateur d’un trou noir entour\u00e9 d’un disque de gaz mince, que j’ai publi\u00e9e\u00a0 en 1979 dans la revue Astronomy & Astrophysics<\/figcaption><\/figure>\n

Ces effets affectent aussi les couleurs, lesquelles ne pouvaient \u00eatre vues dans mon image noir et blanc (en fait bolom\u00e9trique) de 1979. Mais, inspir\u00e9es par mon travail, des visualisations toujours plus sophistiqu\u00e9es ont vu le jour dans les ann\u00e9es qui ont suivi. Jun Fukue et Takushi Yokoyama ont ajout\u00e9 des couleurs au disque[7]<\/a>, S. U. Viergutz a introduit la rotation du trou noir et produit des images color\u00e9es[8]<\/a>. Le travail de Jean-Alain Marck[9]<\/a> a ensuite pos\u00e9 les bases d\u2019une visualisation anim\u00e9e, dans laquelle la cam\u00e9ra se d\u00e9place de part et d\u2019autre du disque d\u2019accr\u00e9tion, et inclut des images multiples d\u2019ordre \u00e9lev\u00e9[10]<\/a>. Un logiciel sophistiqu\u00e9 de \u00ab\u00a0trac\u00e9 de rayons\u00a0\u00bb et des mod\u00e8les de flots d\u2019accr\u00e9tion a r\u00e9cemment \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9e, fournissant des simulations 3D de structures d\u2019accr\u00e9tion et leurs images associ\u00e9es[11]<\/a>.<\/p>\n

\"Simulation
Simulation en couleur d’un disque d’accr\u00e9tion tenant compte des d\u00e9calages Doppler et gravitationnel qui induisent l’asym\u00e9trie de l’image. \u00a9 J.A. Marck (Observatoire de Paris, 1996)<\/figcaption><\/figure>\n

Kip Thorne n\u2019ignorait \u00e9videmment pas ces effets. Ce sont en fait les auteurs du film qui ont d\u00e9cid\u00e9 d\u2019omettre les d\u00e9calages Einstein et Doppler ainsi que les propri\u00e9t\u00e9s physiques du disque, montrant ainsi un disque d\u2019accr\u00e9tion de forme correcte mais de brillance inexacte. Dans un courriel qu\u2019il m\u2019a spontan\u00e9ment adress\u00e9 en novembre 2014, Thorne m\u2019a expliqu\u00e9 que ces simplifications avaient \u00e9t\u00e9 d\u00e9cid\u00e9es \u00e0 la demande du r\u00e9alisateur et du producteur, afin d\u2019\u00e9viter que les spectateurs soient trop d\u00e9rout\u00e9s. Et pour simplifier encore davantage, ils ont aussi choisi d\u2019appliquer les calculs de Thorne \u00e0 un trou noir plus petit que Gargantua et tournant consid\u00e9rablement moins vite. Sinon, selon eux, les effets visuels seraient devenus extr\u00eamement bizarres, voire incompr\u00e9hensibles y compris pour des physiciens\u2026 De fa\u00e7on \u00e0 exploiter \u00e0 fond le logiciel de trac\u00e9 de rayons d\u00e9velopp\u00e9 pour Interstellar<\/em>, Thorne et ses collaborateurs de Double Negative ont publi\u00e9 ult\u00e9rieurement un article technique incluant toutes les corrections[12]<\/a>.<\/p>\n

\"En
En marge d’Interstellar, une simulation plus correcte d’un disque d’accr\u00e9tion “an\u00e9mique” publi\u00e9e par Thorne et ses collaborateurs dans la revue sp\u00e9cialis\u00e9e Classical & Quantum Gravity<\/figcaption><\/figure>\n

Forces de mar\u00e9e et vagues g\u00e9antes<\/strong><\/p>\n

Apr\u00e8s l\u2019atterrissage sur Miller, monde enti\u00e8rement recouvert d\u2019un oc\u00e9an peu profond, les astronautes d\u2019Interstellar<\/em> sont confront\u00e9s \u00e0 de gigantesques vagues venant p\u00e9riodiquement balayer la plan\u00e8te. Deux \u00e9l\u00e9ments de cette sc\u00e8ne fournissent mati\u00e8re \u00e0 objection\u00a0: une plan\u00e8te peut-elle orbiter si pr\u00e8s d\u2019un trou noir sans \u00eatre d\u00e9chir\u00e9e par les forces de mar\u00e9e, et les vagues de hauteur kilom\u00e9triques montr\u00e9es dans le film sont-elles physiquement r\u00e9alistes[13]<\/a>?<\/p>\n

Lorsqu\u2019un objet, plan\u00e8te ou \u00e9toile, orbite autour d\u2019un trou noir, l\u2019attraction gravitationnelle exerc\u00e9e par le trou s\u2019exerce plus fortement sur la partie de l\u2019astre la plus proche du trou que sur la partie oppos\u00e9e. La force de mar\u00e9e est la diff\u00e9rence entre ces forces gravitationnelles. Si l\u2019astre se meut sur une orbite circulaire \u00e0 distance raisonnable du trou noir, les forces de mar\u00e9e restent faibles, l\u2019astre peut ajuster sa configuration d\u2019\u00e9quilibre interne aux forces externes, et adopte une forme l\u00e9g\u00e8rement allong\u00e9e en direction du trou noir. Toutefois, si l\u2019astre se d\u00e9place sur une orbite excentrique, \u00e0 mesure que sa distance r<\/em> au trou noir diminue, les forces de mar\u00e9e croissent rapidement comme r<\/em>-3<\/sup>. Finalement, une limite est atteinte lorsque les forces externes deviennent plus grandes que les forces de liaison de l\u2019astre. Ce dernier n\u2019a plus le temps d\u2019ajuster sa configuration d\u2019\u00e9quilibre et commence \u00e0 se disloquer.<\/p>\n

\"Quatre
Quatre instantan\u00e9s de la rupture d’une \u00e9toile par les forces de mar\u00e9e d’un trou noir g\u00e9ant (vue d’artiste)<\/figcaption><\/figure>\n
\"Sch\u00e9ma
Sch\u00e9ma montrant la formation d’une “cr\u00eape stellaire” selon mes calculs des ann\u00e9es 1980.<\/figcaption><\/figure>\n

Dans les ann\u00e9es 1980 j\u2019ai beaucoup travaill\u00e9 sur le processus par lequel des \u00e9toiles enti\u00e8res pouvaient \u00eatre bris\u00e9es par des trous noirs g\u00e9ants[14]<\/a>. Dans les cas extr\u00eames, quand une \u00e9toile en orbite parabolique fr\u00f4le l\u2019horizon des \u00e9v\u00e9nements du trou noir sans \u00eatre aval\u00e9e, j\u2019ai pr\u00e9dit l\u2019occurrence de \u201ccr\u00eapes stellaires flamb\u00e9es,\u201d lib\u00e9rant de grandes quantit\u00e9s d\u2019\u00e9nergie radiative[15]<\/a>. Depuis lors les t\u00e9lescopes ont captur\u00e9 de telles sc\u00e8nes cosmiques. Mais ces \u00e9v\u00e9nements ne peuvent se produire que lorsque l\u2019\u00e9toile p\u00e9n\u00e8tre \u00e0 l\u2019int\u00e9rieur d\u2019une certaine distance critique au trou noir, appel\u00e9e limite de Roche[16]<\/a>.<\/p>\n

Il s\u2019av\u00e8re qu\u2019Interstellar<\/em> est (marginalement) correct sur ce point. En effet, la limite de Roche d\u00e9pend de la masse du trou noir et de la densit\u00e9 moyenne de l\u2019astre ext\u00e9rieur: RR<\/sub>\u00a0~\u00a0(M\/\u03c1*)1\/3<\/sup>, o\u00f9 M est la masse du trou noir et \u03c1* la densit\u00e9 de l\u2019astre. Appliquant cette formule \u00e0 Gargantua (M = 108<\/sup> masses solaires) et \u00e0 une plan\u00e8te aqueuse (\u03c1*\u00a0~1\u00a0g\/cm3<\/sup>), on obtient RR<\/sub>\u00a0~\u00a01013 <\/sup>cm. Le rayon gravitationnel de Gargantua, GM\/c<\/em>2<\/sup>, est aussi de l\u2019ordre de 1013 <\/sup>cm. Le monde Miller doit donc subir de puissantes forces de mar\u00e9e, mais pas suffisantes pour le d\u00e9truire[17]<\/a>.<\/p>\n

La cause des grandes vagues de mar\u00e9e balayant la plan\u00e8te ne sont pas expliqu\u00e9es, mais on peut supposer qu\u2019elles sont dues \u00e0 la proximit\u00e9 de Gargantua. Comme on peut le voir, la longueur d\u2019onde des vagues de mar\u00e9e est beaucoup plus grande que la profondeur de l\u2019oc\u00e9an. Ce sc\u00e9nario peut \u00eatre d\u00e9crit par les \u00e9quations de Navier\u2013Stokes en approximation \u00ab\u00a0eau peu profonde\u00a0\u00bb. Il s\u2019agit d\u2019\u00e9quations aux d\u00e9riv\u00e9es partielles, non lin\u00e9aires et coupl\u00e9es, dont les solutions d\u00e9pendent de la gravit\u00e9 de surface de la plan\u00e8te, de sa p\u00e9riode de rotation, des forces de viscosit\u00e9, et ainsi de suite. On nous dit que l\u2019acc\u00e9l\u00e9ration de la pesanteur sur Miller est 130% celle de la Terre, soit g<\/em>\u00a0=\u00a09.81\u00a0\u00d7\u00a01.30\u00a0=\u00a012.75m\/s2<\/sup>. Les autres param\u00e8tres d\u00e9pendent de la structure interne de la plan\u00e8te, ainsi que de complexes effets externes dus au champ gravitationnel du trou noir en rotation. Les informations fournies ne permettent pas de r\u00e9soudre num\u00e9riquement le syst\u00e8me d\u2019\u00e9quations.<\/p>\n

\"La
La vague de mar\u00e9e g\u00e9ante dans Interstellar<\/figcaption><\/figure>\n

Je suspecte cependant le film d’\u00eatre incoh\u00e9rent sur ce point. Une vague de mar\u00e9e est un bourrelet aqueux fixe dans l\u2019espace, toujours orient\u00e9 dans la m\u00eame configuration. Les astronautes sur Miller passent de part et d\u2019autre du bourrelet, observant une vague s\u2019approcher, passer puis s\u2019\u00e9loigner : mar\u00e9e haute, mar\u00e9e basse. Les vagues surgissent \u00e0 peu pr\u00e8s chaque heure. Comme il y a deux mar\u00e9es hautes par rotation, la plan\u00e8te tourne en deux heures. Avec des mar\u00e9es aussi \u00e9normes, en th\u00e9orie la plan\u00e8te devrait avoir synchronis\u00e9 sa p\u00e9riode de rotation propre avec sa p\u00e9riode de r\u00e9volution autour de Gargantua, autrement dit pr\u00e9senter toujours la m\u00eame face au trou noir (comme la Lune face \u00e0 la Terre). L\u2019\u00e9chelle de temps typique pour un tel \u00ab\u00a0verrouillage de mar\u00e9e\u00a0\u00bb entre un trou noir de 108<\/sup> masses solaires et une plan\u00e8te dont la gravit\u00e9 de surface est 13m\/s2<\/sup> n\u2019est que de 1 milliseconde. Une fois verrouill\u00e9e au trou noir, la plan\u00e8te tournerait sur elle-m\u00eame une fois par r\u00e9volution orbitale, et \u00e0 sa surface le bourrelet resterait toujours dirig\u00e9 vers le trou noir.<\/p>\n

La suite est \u00e0 lire ici : <\/em>La physique \u00e9trange d\u2019Interstellar (4\/6) : Dilatation temporelle et processus de Penrose<\/a><\/strong><\/p>\n

REFERENCES<\/strong><\/p>\n

[1]<\/a> Adam Rogers, \u201cHow Building a Black Hole for Interstellar Led to an Amazing Scientific Discovery,\u201d Wired<\/em>, October 22, 2014.<\/p>\n

[2]<\/a> Les meilleures simulations disponibles montrant les effets de lentille gravitationnelle d\u2019un trou noir sur un fond \u00e9toil\u00e9 sont celles d\u2019Alain Riazuelo [http:\/\/www2.iap.fr\/users\/riazuelo\/interstellar\/index.php]. Ce chercheur, l\u2019un des meilleurs sp\u00e9cialistes du sujet, a calcul\u00e9 la silhouette de trous noirs en rotation tr\u00e8s rapide, comme Gargantua, devant un arri\u00e8re-plan c\u00e9leste constell\u00e9 de plusieurs milliers d\u2019\u00e9toiles.<\/p>\n

[3]<\/a> Le projet d\u2019obtenir des images t\u00e9lescopiques de disques d\u2019accr\u00e9tion en utilisant l\u2019interf\u00e9rom\u00e9trie \u00e0 grande base est tout proche d\u2019aboutir gr\u00e2ce \u00e0 la collaboration internationale [http:\/\/eventhorizontelescope.org\/].<\/p>\n

[4]<\/a> Jean-Pierre Luminet, \u201cImage of a Spherical Black Hole with Thin Accretion Disk,\u201d Astronomy and Astrophysics<\/em> 75 (1979): 228\u201335.<\/p>\n

[5]<\/a> En th\u00e9orie, il y a une image tertiaire donnant une vue encore plus distordue du dessus du disque, apr\u00e8s que les rayons lumineux aient effectu\u00e9 trois-quarts de tour, puis une image du dessous d\u2019ordre quatre encore plus \u00e9cras\u00e9e, et ainsi de suite jusqu\u2019\u00e0 l\u2019infini.<\/p>\n

[6]<\/a> Pour d\u00e9crire l\u2019image finale que j\u2019avais obtenue, nulle l\u00e9gende ne convient mieux que ces vers du po\u00e8te G\u00e9rard de Nerval datant de 1854:<\/p>\n

En cherchant l\u2019\u0153il de Dieu je n\u2019ai vu qu\u2019un orbite
\nVaste, noir et sans fond, d\u2019o\u00f9 la nuit qui l\u2019habite
\nRayonne sur le monde et s\u2019\u00e9paissit toujours
\nUn arc-en-ciel \u00e9trange entoure ce puits sombre,
\nSeuil de l\u2019ancien chaos dont le n\u00e9ant est l\u2019ombre,
\nSpirale engloutissant les Mondes et les Jours !<\/em><\/p>\n

G\u00e9rard de Nerval, \u201cLe Christ aux Oliviers\u201d dans Les chim\u00e8res, po\u00e9sie et th\u00e9\u00e2tre<\/em> (Paris: Le Divan, 1928): 39.<\/p>\n

[7]<\/a> Jun Fukue and Takushi Yokoyama, \u201cColor Photographs of an Accretion Disk around a Black Hole,\u201d Publications of the Astronomical Society of Japan<\/em> 40 (1988): 15\u201324.<\/p>\n

[8]<\/a> S. U. Viergutz, \u201cImage Generation in Kerr Geometry. I. Analytical Investigations on the Stationary Emitter-Observer Problem,\u201d Astronomy and Astrophysics<\/em> 272 (1993): 355\u201377.<\/p>\n

[9]<\/a> Jean-Alain Marck, \u201cShort-Cut Method of Solution of Geodesic Equations for Schwarzschild Black Hole,\u201d Classical and Quantum Gravity<\/em> 13, no. 3 (1996) 393\u2013402. De fa\u00e7on plus accessible, voir aussi Jean-Alain Marck et Jean-Pierre Luminet, \u201cPlongeon dans un trou noir,\u201d Pour la Science Hors-S\u00e9rie \u201cLes trous noirs\u201d<\/em> (Juillet 1997) 50\u201356.<\/p>\n

[10]<\/a> Jean-Alain Marck, \u201cColor Animation of a Black Hole with Accretion Disk.\u201d Video YouTube<\/em>. Une version filmique est parue pour la premi\u00e8re fois dans le documentaire Infiniment Courbe<\/em> par Laure Delesalle, Marc Lachi\u00e8ze-Rey et Jean-Pierre Luminet (France: CNRS\/Arte, 1994).<\/p>\n

[11]<\/a> Pour des simulations relatives au trou noir galactique Sagittarius A*, voir Chi-Kwan Chan et al., \u201cThe Power of Imaging: Constraining the Plasma Properties of GRMHD Simulations Using EHT Observations of SgrA*,\u201d Astrophysical Journal<\/em> 799, no. 1 (2014).<\/p>\n

[12]<\/a> Oliver James et al., \u201cGravitational Lensing by Spinning Black Holes in Astrophysics and in the Movie Interstellar,\u201d Classical and Quantum Gravity<\/em> 32 no. 6 (2014): 1\u201341.<\/p>\n

[13]<\/a> Phil Plait, \u201cInterstellar Science,\u201d Slate<\/em>, November 6, 2014.<\/p>\n

[14]<\/a> Jean-Pierre Luminet and Brandon Carter, \u201cDynamics of an Affine Star Model in a Black Hole Tidal Field,\u201d The Astrophysical Journal Supplement Series<\/em> 61 (1986): 219\u201348.<\/p>\n

[15]<\/a>\u00a0Brandon Carter and Jean-Pierre Luminet, \u201cPancake Detonation of Stars by Black Holes in Galactic Nuclei,\u201d Nature<\/em> 296 (1982): 211\u201314.<\/p>\n

[16]<\/a> La limite de Roche est nomm\u00e9e d\u2019apr\u00e8s \u00c9douard Roche, math\u00e9maticien et astronome fran\u00e7ais qui a \u00e9tudi\u00e9 le probl\u00e8me des forces de mar\u00e9e dans le contexte des plan\u00e8tes et de leurs satellites. Roche l\u2019avait calcul\u00e9e en 1847.<\/p>\n

[17]<\/a> Pour les trous noirs plus gros que 108<\/sup> masses solaires, dont on suspecte la pr\u00e9sence au centre des quasars, la limite de Roche devient significativement plus petite que le rayon gravitationnel. En ce cas, les plan\u00e8tes ou les \u00e9toiles ne sont bris\u00e9es par les forces de mar\u00e9e qu\u2019apr\u00e8s avoir p\u00e9n\u00e9tr\u00e9 dans le trou noir, ce qui ne laisse aucun effet astronomiquement observable.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Suite du billet pr\u00e9c\u00e9dent La physique \u00e9trange d’Insterstellar (2\/6) En novembre 2014, le film de science-fiction Interstellar (r\u00e9alisation Christopher Nolan, Warner Bros Pictures, 169 minutes, 2014) sortait sur nos \u00e9crans. V\u00e9ritable “blockbuster” hollywoodien, il a suscit\u00e9 un \u00e9norme battage m\u00e9diatique, comme en t\u00e9moignent les innombrables forums de discussion et articles de presse ayant fleuri au … Continuer la lecture de La physique \u00e9trange d\u2019Interstellar (3\/6): disque d’accr\u00e9tion et forces de mar\u00e9e<\/span> →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":2021,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":"","_links_to":"","_links_to_target":""},"categories":[58,12,27,4],"tags":[157,246,123,118,122],"class_list":["post-1905","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-astronomie","category-cinema","category-mes-publications","category-sciences","tag-disque-daccretion","tag-forces-de-maree","tag-interstellar","tag-science-fiction","tag-trou-noir"],"yoast_head":"\nLa physique \u00e9trange d\u2019Interstellar (3\/6): disque d'accr\u00e9tion et forces de mar\u00e9e, par Jean-Pierre Luminet<\/title>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/blogs.futura-sciences.com\/luminet\/2016\/01\/11\/physique-etrange-dinterstellar-36-disque-daccretion-forces-de-maree\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"fr_FR\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"La physique \u00e9trange d\u2019Interstellar (3\/6): disque d'accr\u00e9tion et forces de mar\u00e9e, par Jean-Pierre Luminet\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Suite du billet pr\u00e9c\u00e9dent La physique \u00e9trange d’Insterstellar (2\/6) En novembre 2014, le film de science-fiction Interstellar (r\u00e9alisation Christopher Nolan, Warner Bros Pictures, 169 minutes, 2014) sortait sur nos \u00e9crans. 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