Étoile de Planck
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Ne doit pas être confondu avec particule de Planck.
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Une étoile de Planck[1],[2] (en anglais : Planck star) est un type hypothétique d'étoile qui serait un objet compact du genre étoile exotique. Elle peut être définie, en première approximation, comme le stade de l'évolution stellaire où la densité (volumique) d'énergie de l'étoile, exprimée en termes de masse volumique, atteint une valeur de l'ordre de celle de la densité de Planck.
Son existence, prédite dans le cadre de la gravitation quantique à boucles, a été suggérée en par deux physiciens italiens : Carlo Rovelli, de l'université d'Aix-Marseille, et Francesca Vidotto, de l'université Radboud de Nimègue[3]. Depuis lors, le modèle de l'étoile de Planck a été repris et développé par Carlo Rovelli avec Francesca Vidotto[4], Aurélien Barrau[5] et Hal M. Haggard[6].
Désignation
[modifier | modifier le code]L'étoile de Planck est ainsi désignée en l'honneur du physicien allemand Max Planck (1858-1947), initiateur, en 1899-1900, du système d'unités naturelles dites unités de Planck et lauréat, en 1918, du prix Nobel de physique pour ses travaux en théorie des quanta.
Présentation
[modifier | modifier le code]La théorie de la relativité générale explique que toute matière franchissant l'horizon du trou noir est irrémédiablement attirée par l'astre sans pouvoir s’en échapper. Ainsi toute la matière ayant franchi l'horizon s'effondre vers le centre de l'astre qui finirait par avoir une densité infinie. Cette perspective conduit à une « singularité gravitationnelle » où le temps se figerait.
Pour les tenants d'une théorie quantique de la gravitation, une telle singularité n'est pas réaliste car à ces densités extrêmes on ne peut plus faire abstraction des effets de la physique quantique. Celle-ci permet de prédire la taille minimale que peut prendre un trou noir. L'étoile de Planck serait ainsi cet objet, de densité extrême mais finie, auquel aboutirait l'effondrement d'un trou noir sur lui-même[7].
D'après ce modèle, au-delà de l'horizon, l'étoile poursuivrait son effondrement jusqu'à ce qu'elle atteigne l'état d'une étoile de Planck, c'est-à-dire jusqu'à ce que sa densité (volumique) d'énergie atteigne la limite de la densité de Planck. Cet état atteint, l'étoile cesserait de s'effondrer et la matière rebondirait, la gravitation devenant transitoirement répulsive, de sorte que, par effet tunnel, le trou noir stellaire exploserait en un trou blanc.
Notes et références
[modifier | modifier le code]Bibliographie
[modifier | modifier le code]- (en) Abhay Ashtekar, Javier Olmedo et Parampreet Singh, « Quantum transfiguration of Kruskal black holes », APS Physics, (Bibcode 2018arXiv1806.00648v2, arXiv 1806.00648v2, lire en ligne [PDF], consulté le )
- (en) Carlo Rovelli et Francesca Vidotto, « Small black/white hole stability and dark matter », Universe, (Bibcode 2018arXiv1805.03872, arXiv 1805.03872, lire en ligne [PDF], consulté le )
- (en) Hal M. Haggard et Carlo Rovelli, « Quantum-gravity effects outside the horizon spark black to white hole tunneling », Physical Review D, vol. 92, (arXiv 1407.0989, lire en ligne [PDF], consulté le )
- (en) Carlo Rovelli et Francesca Vidotto, « Planck stars », arXiv, (Bibcode 2014arXiv1401.6562R, arXiv 1401.6562, lire en ligne [PDF], consulté le )
- (en) Aurélien Barrau et Carlo Rovelli, « Planck star phenomenology », arXiv, (Bibcode 2014arXiv1404.5821B, arXiv 1404.5821, lire en ligne [PDF], consulté le )
- (en) Hal M. Haggard et Carlo Rovelli, « Black hole fireworks: quantum-gravity effects outside the horizon spark black to white hole tunneling », arXiv, (Bibcode 2014arXiv1407.0989H, arXiv 1407.0989, lire en ligne [PDF], consulté le )
- « La cosmologie et les étoiles de Planck », dans Carlo Rovelli, Et si le temps n'existait pas ?, Paris, Dunod, coll. « Quai des sciences », , VII-161 p., 140x220 mm (ISBN 978-2-10-071677-7, OCLC 893554336)
- (en) Carlo Rovelli et Francesca Vidotto, Covariant loop quantum gravity : An elementary introduction to quantum gravity and spinfoam theory, Cambridge, Cambridge University Press, , 254 p. (ISBN 978-1-107-06962-6, OCLC 884305085, lire en ligne)
- Tristan Vey, « Et si les trous noirs finissaient par exploser ? » [html], sur lefigaro.fr (consulté le )
Voir aussi
[modifier | modifier le code]Articles connexes
[modifier | modifier le code]Liens externes
[modifier | modifier le code]- Éric Simon, « Étoiles de Planck, la fin des trous noirs ? » [html], mis en ligne le 14 février 2014 (consulté le )
