Selon une nouvelle étude publiée dans la revue scientifique revue physique D, quand deux vortex entrent en collision, des ondulations dans l'espace-temps sont créées. Les instruments futurs pourraient détecter ces «échos» gravitationnels, fournissant la preuve que cette collision hypothétique à travers l'espace-temps existe réellement.

Trous noirs et mécanique quantique

Récemment, l'Observatoire de la vague gravitationnelle par l'interféromètre laser (je m'allume) a détecté des ondulations dans l'espace-temps, appelées ondes gravitationnelles, une percée qui a conduit au prix Nobel en 2017. Les scientifiques croient que ces vagues viennent de la fusion des trous noirs. Cependant, bien que la détection supporte réellement l'existence de trous noirs, ces objets exotiques présentent encore des problèmes théoriques. Par exemple, ils semblent être incompatibles avec les lois de la mécanique quantique. C'est parce que l'une des principales caractéristiques du trou noir est son "horizon événement", une région de l'espace-temps au-delà de laquelle rien ne peut échapper, même pas la lumière. Donc si on jette quelque chose dans un trou noir, cette chose est perdue à jamais.

Est-ce vraiment?

Stephen Hawking a découvert que, grâce à un phénomène connu sous le nom de tunnel quantique, les trous noirs peuvent effectivement produire un peu de radiation, quelque chose qui est devenu connu sous le nom de "radiation Hawking". Mais ce qui sort de ce trou noir est aléatoire. Le rayonnement ne contient aucun indice quant à ce qui est entré. En mécanique quantique, si vous savez tout sur un système particulier, vous devriez être en mesure de décrire votre passé et votre avenir. Un horizon d'événements dont nous ne connaissons rien, donc il ne correspond pas à la mécanique quantique. Pour résoudre ce paradoxe de l'information sur les trous noirs, certains physiciens ont déjà suggéré que les horizons des événements n'existent pas. Au lieu de gouffres dont rien ne peut revenir, les trous noirs peuvent en fait être des objets spéculatifs qui n'ont pas d'horizons d'événements, tels que des étoiles de bosons ou des vortex-ceux-ci ont d'abord été théorisé par les physiciens Albert Einstein et Nathan Rosen il y a des décennies.

Le trou noir sort, le vortex entre

Dans la nouvelle étude, des physiciens de Belgique et d'Espagne ont soulevé l'hypothèse que si deux vortex entraient en collision, ils produiraient des ondes gravitationnelles très semblables à celles générées par la fusion de trous noirs. La seule différence dans le signal serait dans la dernière phase de la fusion, appelé "sonnerie", lorsque le trou noir ou recém-combinados Vortex se détendre dans son état final. Comme les Vortex n'ont pas d'horizons d'événements, les ondes gravitationnelles qui ont frappé ces objets pourraient être récupérés, produisant un écho pendant le sonnerie. "l'intérieur de l'objet est une sorte de cavité où les ondes gravitationnelles sont reflétées. La production d'échos gravitationnels n'est pas très différente des échos sonores communs dans une vallée», a expliqué les chercheurs au portail de la science vivante. Le problème est que, comme la force de ce signal tombe au cours de la sonnerie, il est trop faible pour le réglage actuel du tour de détecter. Mais cela peut changer à l'avenir, car les scientifiques continuent de mettre à jour et d'ajuster l'instrument.

Prochaines étapes

Actuellement, les vortex sont moins des faits scientifiques et plus de science-fiction. Ils sont souvent décrits dans les films et les livres comme des espèces de «routes intergalactiques». Pour que les Vortex soient vraiment parcourus, cependant, nous aurions probablement besoin d'une matière exotique inconnue pour les garder ouverts. Ils ont donc été considérés comme hautement hypothétiques. D'autre part, les répercussions d'une véritable détection des échos gravitationnels potentiellement provenant de Vortex serait dramatique pour la physique. Étant donné qu'un test expérimental sera en effet bientôt disponible, les chercheurs de la nouvelle étude estiment qu'il vaut mieux explorer cette proposition. «maintenant, il est temps de prendre au sérieux la possibilité qu'il existe d'autres objets qui peuvent être aussi massive et compacte que les trous noirs», a déclaré Vitor Cardoso, physicien à l'Université de Lisbonne au Portugal, qui a étudié les Vortex, mais n'a pas participé à la Nouvelle étude. "c'est une des choses les plus excitantes que nous pouvons faire avec les ondes gravitationnelles." LiveScience