\n Le rayonnement de Hawking des trous noirs simul\u00e9 en laboratoire<\/a><\/p>\n
Quels syst\u00e8mes analogues pourraient rendre compte de l\u2019interaction de deux galaxies\u00a0? Un candidat naturel est celui des exp\u00e9riences d\u2019autoassemblage avec des particules identiques d\u00e9pos\u00e9es \u00e0 la surface d\u2019un liquide. Chaque particule interagit avec les autres par \u00ab\u00a0effet Cheerios\u00a0\u00bb, une force dont le nom vient des c\u00e9r\u00e9ales qui s\u2019attirent bizarrement \u00e0 la surface d\u2019un bol de lait. Cette force est li\u00e9e \u00e0 la tension de surface des interfaces sur lesquelles reposent les \u00ab\u00a0particules\u00a0\u00bb, que le poids de celles-ci d\u00e9forme. Son d\u00e9faut majeur ici\u00a0: elle ne se manifeste qu\u2019\u00e0 tr\u00e8s courte port\u00e9e, m\u00eame \u00e0 l\u2019\u00e9chelle d\u2019un bol de lait. La courbure varie sur quelques millim\u00e8tres au plus et un Cheerios situ\u00e9 \u00e0 plusieurs centim\u00e8tres ne sera donc pas attir\u00e9. Cette force ne reproduit donc pas la dynamique d\u2019attraction gravitationnelle qui op\u00e8re \u00e0 grande distance entre deux galaxies.<\/p>\n
A lire aussi : Or, en 2019, Ana\u00efs Gauthier, maintenant \u00e0 l\u2019universit\u00e9 de Rennes, et ses coll\u00e8gues avaient ouvert une autre piste\u00a0: des gouttes, en l\u00e9vitation par effet Leidenfrost sur un bain liquide, d\u00e9forment la surface de ce dernier\u00a0; et quand deux gouttes se rapprochent, leurs trajectoires rappellent celles de corps c\u00e9lestes en interaction gravitationnelle. Mais l\u2019effet Leidenfrost, qui maintient les gouttes isol\u00e9es de la surface par un coussin de vapeur, limite la fusion. Un obstacle pour simuler la coalescence des galaxies.<\/p>\n A lire aussi : C\u2019est une exp\u00e9rience, toujours avec deux gouttes, mais sensiblement diff\u00e9rente, qu\u2019ont consid\u00e9r\u00e9e Jean-Paul Martischang, en th\u00e8se au sein de l\u2019\u00e9quipe de l\u2019universit\u00e9 de Lille, et ses coll\u00e8gues. Leur dispositif\u00a0: un film de savon horizontal tendu dans un cadre circulaire de dix centim\u00e8tres de diam\u00e8tre, conserv\u00e9 dans une enceinte humide pour prolonger sa dur\u00e9e de vie, et des gouttes d\u2019eau de quelques dizaines de milligrammes d\u00e9pos\u00e9es directement sur ce film. Contrairement aux particules rigides des exp\u00e9riences d\u2019autoassemblage et aux gouttes Leidenfrost, ces gouttes \u00ab\u00a0miscibles\u00a0\u00bb peuvent se d\u00e9former et fusionner.<\/p>\n Les physiciens ont d\u2019abord \u00e9tudi\u00e9 une unique goutte d\u00e9pos\u00e9e au centre du film. Son poids d\u00e9forme la surface du film, qui s\u2019affaisse en une cuvette centrale\u00a0: la goutte se trouve ainsi ench\u00e2ss\u00e9e dans une \u00ab\u00a0lentille\u00a0\u00bb, terme qu\u2019utilisent les chercheurs pour d\u00e9signer cette structure. Quand la lentille est d\u00e9pos\u00e9e loin du centre sans vitesse horizontale, elle s\u2019y dirige\u00a0en oscillant\u00a0: c\u2019est un oscillateur harmonique amorti, dont la d\u00e9formation asym\u00e9trique du film joue le r\u00f4le de rappel \u00e9lastique et dont la dissipation provient principalement de la viscosit\u00e9 de l\u2019air environnant et de celle du film. Lorsque la lentille est inject\u00e9e avec une vitesse horizontale initiale, la m\u00eame \u00e9quation se g\u00e9n\u00e9ralise \u00e0 deux dimensions\u00a0: la lentille d\u00e9crit alors une trajectoire spiral\u00e9e vers le centre, combinaison d\u2019une orbite elliptique et d\u2019un amortissement progressif.<\/p>\n A lire aussi : Passons maintenant \u00e0 deux lentilles de m\u00eame masse, l\u2019une pos\u00e9e au centre, l\u2019autre plus loin, mais avec une vitesse horizontale. La seconde tourne en se rapprochant de la premi\u00e8re. Au bout de quelques r\u00e9volutions \u2013 qui s\u2019\u00e9coulent en quelques secondes dans le laboratoire, mais correspondraient \u00e0 des centaines de millions d\u2019ann\u00e9es \u00e0 l\u2019\u00e9chelle galactique \u2013, elles finissent par fusionner. Plus pr\u00e9cis\u00e9ment, ce sont les deux lentilles qui se tournent l\u2019une autour de l\u2019autre (leur barycentre suit une trajectoire similaire au cas avec une seule lentille). Lors de leur fusion, les deux lentilles se d\u00e9forment et cr\u00e9ent une sorte de bras qui les relie, puis deux bras spiraux, avant de s\u2019effondrer en une nouvelle lentille. Ce destin n\u2019est pas sans rappeler celui des galaxies en interaction, observ\u00e9 par les astronomes, mais est-ce juste une co\u00efncidence\u00a0?<\/p>\n
\n La punaise d’eau remonte la pente<\/a><\/p>\n
\n Effet Leidenfrost\u00a0: quand les gouttes l\u00e9vitent<\/a><\/p>\n
\n Les trous noirs acoustiques <\/a><\/p>\n
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