Les trous noirs et autres objets compacts ont des champs gravitationnels suffisamment puissants pour extraire les paires de particules et d'antiparticules du vide et provoquer la rupture des objets.
Forts champs gravitationnels des trous noirs
Les paires de particules et d'antiparticules naissent spontanément des fluctuations quantiques pénétrant dans l'espace vide. Ces couples disparaissent généralement si rapidement que leur existence est purement hypothétique. Or, un champ fort a la capacité de séparer les membres d'un couple assez longtemps pour que leur existence devienne tangible. Julian Schwinger a déterminé la force du champ électrique nécessaire pour former des paires électron-positon en 1951. Maintenant, Michael Wondrak de l'Université Radboud aux Pays-Bas et ses collègues ont suggéré que de fortes forces de marée gravitationnelles entourant un trou noir peuvent créer des paires de particules.
Toutes les routes possibles qu'une paire de particules virtuelles pourrait emprunter au cours de leur brève existence ont été envisagées par Wondrak et ses collègues. Si le vide est stable, toutes les paires nouvellement formées sont détruites. Mais un fort champ déstabilise le vide, augmentant la probabilité de certains chemins et réduisant le nombre de paires recombinées. Une sortie nette de particules réelles égalise l'écart et, dans le cas du champ gravitationnel d'un trou noir, cela entraîne la désintégration éventuelle du trou noir.
La généralité de la théorie lui permet de reproduire à la fois la prédiction de Stephen Hawking de 1974 selon laquelle dans une paire particule-antiparticule qui s'est produite spontanément près de l'horizon des événements d'un trou noir, une particule pourrait tomber tandis que l'autre pourrait s'échapper, et l'effet de Schwinger. Les chercheurs ont également découvert que l'effet Hawking est un exemple spécifique d'un phénomène plus large. La capacité d'un champ gravitationnel courbe à étirer l'espace-temps est tout ce qu'il faut pour créer des particules virtuelles ; Un horizon des événements n'est pas nécessaire comme Hawking l'a d'abord suggéré. Un résultat intrigant est que des paires de particules peuvent être produites et désintégrées dans des étoiles à neutrons avec des rayons de Schwarzschild plus petits que ceux des étoiles.
Source : Physique - Une autre façon pour les trous noirs de s'évaporer (aps.org)
📩 05/06/2023 14:13