Le Hollandais Volant

De façon étonnante, l’article ne parlent pas de l’évaporation du trou noir. Le papier le fait dès l’introduction :

Here Hawking radiation provides the lower bound: any PBHs with a mass below 10¹⁵ g would have evaporated by the present day

En effet, un trou noir d’une tonne, donc déjà très largement plus massif qu’une balle de fusil, vu qu’on parle de traverser un corps, mesurerait le milliardième du diamètre d’un proton, mais aurait une durée de vie de l’ordre de la nanoseconde.

Ce temps sera celui où toute sa masse serait émise sous forme d’énergie lumineuse : sa luminosité totale serait celle du Soleil (10²⁶ W).

Donc à mon avis, les effets gravitationnels (bien présents : l’accélération de la pesanteur à sa surface serait de 10³⁹ g) ne seraient que secondaires : l’énergie émise est équivalente à deux bombes d’Hiroshima.

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Maintenant il faut bien comprendre un truc : un trou noir n’est pas un monstre cosmique qui bouffe tout.

Un trou noir d’une tonne n’a pas plus « d’agressivité gravitationnelle » qu’un bidon d’un mètre cube d’eau (une tonne également).

Les 10³⁹ g d’accélération sont ce que l’on observe à la surface du trou noir, c’est à dire à 10⁻²⁴ m de se surface. Dès qu’on s’en éloigne, il ne dévore plus rien. Si l’on s’en éloigne d’un mètre, on ressent la même attraction gravitationnelle qu’en étant à un mètre [du centre] d’un bidon de 1 000 L d’eau. C’est à dire… rien du tout en pratique.

Et même un proton qui se trouverait à un rayon protonique du trou noir d’une tonne (10⁻¹⁵ m), serait probablement à peine attiré. Et dans tous les cas, sa vitesse suffirait à l’empêcher de tomber dedans.

Si un trou noir est particulier, c’est pas à cause de sa masse, mais à cause de sa densité. Une densité plus force, ça veut dire un volume plus petit pour une masse donnée. Et si le volume est plus petit, ça signifie qu’on peut s’approcher davantage du centre de masse (et de toute la masse).
C’est uniquement ça qui compte : si l’on s’approche d’une masse donnée, l’accélération de la pesanteur augmente, et par là les forces de marrées, et donc sa capacité à déchiqueter tout ce qui s’approche.

Si la Terre était compressé en un trou noir, son rayon serait de 9 mm.
Mais si l’on reste à 6400 km (le rayon de la Terre actuellement), l’on ne subirait toujours qu’une attraction de 1 g, et donc rien de particulier ne nous arriverait.

Or, un trou noir de 10⁻²⁶ m de rayon, c’est à proton ce qu’une bille est pour la Lune, en matière de distances.

Il faudrait qu’il soit beaucoup — BEAUCOUP — plus massif pour qu’il puisse commencer à avaler de la matière à une vitesse qui lui permettrait d’engloutir des villes entières sous nos yeux ébahis.

Enfin dernier truc : l’évaporation des trous noirs par rayonnement de Hawking est fonction de son rayon de courbure, donc de l’inverse de sa taille. Un petit trou noir s’évapore beaucoup plus vite qu’un gros. Ah et s’il s’évapore, sa masse diminue, et donc il s’évapore plus vite, et il perd donc plus de masse, et ainsi de suite. Au fur et à mesure, donc, il devient de plus en plus lumineux.

Pour qu’un trou noir s’évapore en 1 ns, il doit peser environ 1 t.
Pour qu’un trou noir survive 1 s, il doit peser 228 tonnes
Pour qu’un trou noir survive 1 année, il doit peser 72 000 tonnes.

Ce dernier trou noir aura une luminosité initiale de 10¹⁶ watts : autant que toute l’énergie consommée dans le monde actuellement.

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On peut imaginer des trous noirs comme source d’énergie : notre trou noir produit un rayonnement, que l’on capte. Et parallèlement, on balance de la matière dedans pour compenser sa perte de masse. C’est très instable : si l’on arrête de faire ça, sa luminosité augmente et sa perte de masse aussi. On doit donc en injecter bien plus. Et si la quantité de masse à injecter dedans dépasse la quantité de matière que l’on possède, alors on est fichu, on a un emballement.

Pour avoir un réacteur à trou noir de 1 GW, donc environ la puissance d’un réacteur nucléaire actuel, il faudrait un trou noir de 600 Mt (0,0001 % de la masse du mont Everest).
Son rayon 10 % du rayon d’un proton, sa durée de vie de 566 milliards d’années.

Il n’est pas inenvisageable d’avoir un tel réacteur : suffit d’une sphère creuse de quelques centaines de mètres de diamètre, juste assez pour que l’accélération de la pesanteur soit réduite. On profiterait alors d’un rayonnement de 1 GW captable avec je ne sais quelle technologie de panneaux solaires.

J’imagine qu’on pourrait le maintenir au centre grâce à sa propre énergie de radiation : si le trou noir s’approche d’un bord, sa pression de radiation augmente sur ce bord, ce qui le repousse au centre. Reste à voir si ce système est stable, ou si ça peut être instable, par exemple par un phénomène de résonance lors des déplacements.

Un bel exemple de source d’énergie pour un vaisseau spatial futuriste, que j’attends encore de voir dans la science fiction.