Un trou noir artificiel crée sa version du rayonnement Hawking


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  • Un chercheur a créé un trou noir en utilisant des ondes sonores et son expérience a permis de détecter l’intrication quantique et une version du rayonnement d’Hawking. Une avancée majeure, mais ce trou noir super sonique n’est pas accepté par d’autres scientifiques.


    Un chercheur a créé un trou noir en utilisant des ondes sonores et son expérience a permis de détecter l'intrication quantique et une version du rayonnement d'Hawking.

    Il n’y a qu’une seule manière d’étudier un trou noir : Le construire dans un laboratoire. Un physicien prétend que son trou noir de laboratoire, qui utilise du son au lieu de la lumière, émet des particules quantiques intriquées. Cela pourrait être une avancée cruciale pour étudier les physiques exotiques de ces objets étrangers.

    Le rayonnement Hawking

    Les trous noirs sont les restes très denses d’étoiles mortes et ils sont noirs, car leur gravitation est si intense que même la ne peut pas s’échapper. Ce point de non-retour est connu comme l’horizon des événements. Mais une étrangeté de la suggère que les trous noirs ne sont pas complètement noirs.

    En 1974, Stephen Hawking avait prédit que les horizons des événements doivent émettre une faible lueur. La postule que les particules possèdent toutes leurs contreparties en antimatières et ces paires sont créées avant d’être détruites. Mais un trou noir pourrait pousser les paires qui se forment sur les bords. Si un membre de la paire est hors d’atteinte du trou noir, alors il pourrait s’échapper tandis que l’autre irait vers l’horizon des événements. On pourrait voir la particule qui s’échappe comme le rayonnement Hawking. Mais ce signal est trop faible pour le voir dans un trou noir réel. Pour le tester, les physiciens doivent créer des trous noirs artificiels dans lesquels le son joue le rôle de la lumière.

    Un trou noir sonique pour voir le rayonnement Hawking

    Bill Unruh de l’université de Colombie-Britannique au Canada a été l’un des premiers à proposer la construction d’un trou noir artificiel. Ses calculs en 1981 ont montré que ces trous noirs pourraient émettre un rayonnement similaire au rayonnement Hawking.

    Désormais, Jeff Steinhauer de la Technion- Institute of Technology à Haifa prétend qu’il a vu le rayonnement Hawking qui provient des particules quantiques intriquées de son trou noir sonique. Cette intrication est une partie essentielle de l’hypothèse d’Hawking et les physiciens débattent toujours de ses conséquences sur les vrais noirs. Steinhauer a créé un trou noir sonique en utilisant un état quantique d’un fluide superfroid appelé . Ce fluide circule dans un tube dans lequel des lasers contraignent le flux dans 2 niveaux d’énergies en créant une sorte de chute d’eau. Les atomes atteignent des vitesses supersoniques quand ils se déversent sur les bords. Cela va servir d’horizon d’événement.

    Le professeur Jeff Steinhauer

    Le professeur Jeff Steinhauer

    Pour mesurer le rayonnement Hawking, le physicien a mesuré les paires des particules sonores connues comme des phonons qui apparaissent à côté de l’horizon comme Hawking l’a suggéré à côté d’un vrai trou noir. Il a ensuite pris des images pour mesurer l’index de réfraction dans le fluide qui est une méthode utilisée pour voir des ondes. Le chercheur a ainsi pu suivre la particule sonore et sa partenaire lorsqu’elles se déplaçaient dans l’horizon des événements. Il a répété l’expérience 4 000 fois pendant 6 jours.

    Quand il a regardé les images, il a noté une bande noire qui émanait dans les 2 directions à partir de l’horizon des événements. Il estime que c’est la preuve que 2 particules distinctes se sont propagées en même temps en dépit d’être séparé par l’horizon. Cette coïncidence suggère que les particules avalées sont des versions intriquées sur le plan quantique et c’est une signature du rayonnement Hawking selon Steinhauer. Les autres scientifiques ont applaudi l’expérience, mais ils ne sont pas encore convaincus.

    Une caractéristique quantique unique

    Daniele Faccio de l’Heriot-Watt University à Edinburgh avait construit un modèle de trou noir en fibre optique. Il a déclaré que la de l’intrication est la partie la plus difficile de l’expérience, mais elle nécessite aussi plusieurs suppositions sur les données.

    Unruh a demandé une confirmation indépendante comme de nombreux chercheurs. Les résultats importants nécessitent des preuves solides. Mais quoi qu’il en soit, c’est une très belle expérience, car les gens tentent de la réaliser depuis 10 ans selon ce chercheur. Le fait de voir des corrélations des émissions dans l’horizon est déjà un sacré progrès.

    Il y a quelques problèmes. Le trou noir sonique utilise le son plutôt que la et donc, le flux des particules est très différent de ce qu’on pourrait voir à côté d’un vrai trou noir. Dans ce dernier, la gravitation déforme l’espace-temps.

    Je ne pense pas qu’on puisse prouver l’existence de cette émission en astrophysique selon Faccio. Mais étant donné qu’on ne peut pas visiter un trou noir, alors ces modèles en laboratoire sont la meilleure alternative. Steinhauer prévoit d’étudier le changement du rayonnement au fil du temps. Il espère que ce type de modélisation va éclaircir certains aspects de la physique étrange des objets les plus exotiques du cosmos.

     

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    mm

    Jacqueline Charpentier

    Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d'emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l'actualité scientifique et celle de la santé.

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