Voici un scénario auquel beaucoup d'entre nous seront confrontés dans un avenir lointain. Vous dévalez le cosmos à presque la vitesse de la lumière dans votre vaisseau spatial lorsque vous prenez un mauvais virage et passez dans l'horizon des événements d'un trou noir. Étant donné que rien, pas même la lumière ne peut échapper à l'attraction d'un trou noir une fois qu'il passe dans l'horizon des événements, que pouvez-vous faire pour maximiser votre existence avant de rejoindre la singularité comme un frottis de particules?
Les physiciens pensaient que les trous noirs étaient un peu comme du sable mouvant dans cette situation. Une fois que vous avez traversé l'horizon des événements ou le rayon de Schwarzschild, votre date avec la singularité est certaine. Cela se produira à un moment donné dans le futur, dans un temps limité. Plus vous essayez de lutter, plus vite votre disparition arrivera. On pensait que votre meilleure stratégie était de ne rien faire du tout et de simplement chuter à votre perte.
Heureusement, Geraint F. Lewis et Juliana Kwan de l'École de physique de l'Université de Sydney ont reçu des suggestions qui vont à l'encontre de cette hypothèse de lutte = mort rapide. Leur article s'intitule No Way Back: Maximizing survival time below the Schwarzschild event horizon, et il a récemment été accepté pour publication dans les Actes de la Astronomical Society of Australia.
Lorsqu'une victime malchanceuse tombe dans l'horizon des événements d'un trou noir, elle survivra pendant une durée limitée. Si vous tombez directement dans un trou noir stellaire, vous durerez une fraction de seconde. Pour un trou noir supermassif, vous pourriez durer quelques heures.
En raison des forces de marée énormes, une victime malchanceuse souffrira de spaghettification, où les différences de gravité de votre tête à vos pieds vous étireront. Mais ne nous inquiétons pas pour le moment. Vous essayez de maximiser le temps de survie.
Puisque vous avez un vaisseau spatial capable de passer d'une étoile à l'autre, vous avez un moteur puissant, capable d'affecter votre taux de descente. Pointez vers la singularité et vous tomberez plus vite, pointez loin et vous tomberez plus lentement. Gardez à l'esprit que vous vous trouvez dans un trou noir et que vous pilotez un vaisseau spatial capable de se déplacer à la vitesse de la lumière, de sorte que les théories de la relativité d'Einstein entrent en jeu.
Et c'est la façon dont vous utilisez votre accélération qui définit le temps personnel qu'il vous restera.
Dans un moment de panique, vous pouvez pointer votre fusée vers l'extérieur et la tirer à pleine puissance, en gardant le moteur en marche jusqu'à ce que vous arriviez à la singularité centrale. Cependant, Lewis et Kwan ont démontré que dans l'espace-temps alambiqué dans l'horizon des événements, une telle stratégie accélère en fait votre disparition, et vous finirez par vivre moins de temps dans l'ensemble. Alors, que faites-vous? Lewis et Kwan ont la solution, identifiant un «point idéal» d'accélération qui vous donne le temps de survie maximal. Tout ce que vous avez à faire, une fois à l'horizon des événements, c'est de tirer votre fusée pendant une durée fixe, puis de l'éteindre et de profiter du reste de l'automne.
Mais combien de temps devez-vous tirer votre fusée? Lewis et Kwan montrent qu'il s'agit d'un calcul simple impliquant la masse du trou noir, la puissance de votre fusée et la vitesse à laquelle vous avez traversé l'horizon des événements, facilement réalisable sur un ordinateur de bureau.
Voici une autre analogie de Lewis:
«Considérez une course au centre entre une chute libre et un rocketeer. Supposons qu'ils traversent l'horizon des événements ensemble en se tenant la main. En traversant, ils lancent des chronomètres identiques. L'un tombe vers l'intérieur, tandis que l'autre accélère un peu vers le centre, puis fait pivoter leur fusée et décélère de telle sorte que le parachute libre et le fusée se rencontrent et se croisent à nouveau juste avant de toucher la singularité. Un contrôle sur leurs chronomètres révélerait que le chute libre connaîtrait le moment le plus personnel du voyage. Ceci est lié à l'un des résultats de base de la relativité - les personnes en chute libre connaissent le temps approprié maximum. »
Alors maintenant tu sais. Même après que vous soyez tombé dans l’horizon des événements du trou noir, vous pouvez faire certaines choses pour allonger votre parcours pénible afin de profiter de plus de temps.
Le temps que vous pouvez consacrer à votre problème de spaghettification.
Source originale: document de recherche Arxiv
