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Thermodynamique du trou noir

 

Je cite un passage de l’article :

 

Le rayon et la masse du trou noir sont reliés entre eux par l’équation suivante :       R×c² = 2 G×m   où la vitesse de libération est égale à la célérité de la lumière dans le vide, le rayon R étant le rayon de Schwarzschild.

Ensuite, on applique la loi de Stefan-Boltzmann qui sert effectivement à l’étude du corps noir :      P = S×s×T⁴   avec P la puissance émise par tout le trou noir (en watts), S = surface du trou noir, égale à 4×pi×R², T = température absolue, s = constante de Stefan-Boltzmann.

Et la température d’un trou noir s’exprime comme étant  T = h×c³ / (8 pi×k×G×m)

Je précise avoir vérifié deux fois le calcul, je trouve T = 0,1285 K et non pas 0,02 K comme le dit Futura-Sciences. Néanmoins, 0,13 K (soit -273,02°C) c’est une température qui reste inférieure à celle du rayonnement fossile (qui est de 2,7 K environ).

Je peux donner d’autres indications théoriques : un trou noir ayant la masse de la Terre aurait un rayon de 9 mm, et ce trou noir émettrait un rayonnement de corps noir très faible, d’environ 1,54×10⁻¹⁴ W.

Je doute de l’existence des mini-trous noirs les plus légers, car plus la masse est faible, plus ces mini-trous noirs se désintègrent rapidement. Je pense que si les mini-trous noirs existaient encore à notre époque, leur masse serait supérieure ou égale à 4,79×10¹¹ kg, soit environ 479 millions de tonnes (impliquant alors une température de l’ordre de 1,6 milliards de kelvins, pour un rayon de la taille d’un noyau atomique léger, et une puissance de rayonnement d’environ 2,4 GW). Mais dans les faits, les trous noirs ont au moins une masse de 3 masses solaires, limite à laquelle une étoile peut s’effondrer gravitationnellement sur elle-même. En-dessous de 3 masses solaires, l’effondrement gravitationnel n’est pas possible du fait d’une masse insuffisante.

 

 

© 2011 John Philip C. Manson