La théorie des cordes résout le mystère sur le comportement des particules en dehors d’une sphère de photons de trou noir

Un article du directeur de l’Institut Kavli pour la physique et les mathématiques de l’univers (Kavli IPMU) Ooguri Hirosi et le chercheur du projet Matthew Dodelson sur les effets théoriques des cordes en dehors de la sphère des photons du trou noir a été sélectionné pour la “Suggestion des éditeurs” de la revue Physical Review D.Leur article a été publié le 24 mars 2021.

Dans une théorie quantique des particules ponctuelles, une quantité fondamentale est la fonction de corrélation, qui mesure la probabilité qu’une particule se propage d’un point à un autre. La fonction de corrélation développe des singularités lorsque les deux points sont reliés par des trajectoires lumineuses. Dans un espace-temps plat, il existe une trajectoire unique, mais lorsque l’espace-temps est incurvé, il peut y avoir de nombreuses trajectoires lumineuses reliant deux points. Ceci est le résultat de la lentille gravitationnelle, qui décrit l’effet de la géométrie courbe sur la propagation de la lumière.

Dans le cas d’un espace-temps de trou noir, il y a des trajectoires de type lumière qui s’enroulent autour du trou noir plusieurs fois, résultant en une sphère de photon de trou noir, comme on le voit dans les images récentes du télescope Event Horizon (EHT) du trou noir supermassif au centre de la galaxie M87.

Sorties le 10 avril 2019, les images de la collaboration EHT ont capturé l’ombre d’un trou noir et sa sphère de photons, l’anneau de lumière qui l’entoure. Une sphère de photons peut se produire dans une région d’un trou noir où la lumière entrant dans une direction horizontale peut être forcée par gravité à se déplacer sur diverses orbites. Ces orbites conduisent à des singularités dans la fonction de corrélation susmentionnée.

Cependant, il existe des cas où les singularités générées par les trajectoires s’enroulant autour d’un trou noir à plusieurs reprises contredisent les attentes physiques. Dodelson et Ooguri ont montré que de telles singularités sont résolues en théorie des cordes.

Dans la théorie des cordes, chaque particule est considérée comme un état excité particulier d’une corde. Lorsque la particule se déplace le long d’une trajectoire presque lumineuse autour d’un trou noir, la courbure de l’espace-temps conduit à des effets de marée, qui étirent la corde.

Dodelson et Ooguri ont montré que si l’on tient compte de ces effets, les singularités disparaissent en cohérence avec les attentes physiques. Leur résultat prouve qu’une gravité quantique cohérente doit contenir des objets étendus tels que des chaînes comme degrés de liberté.

Ooguri dit: «Nos résultats montrent comment les effets théoriques des cordes sont améliorés près d’un trou noir. Bien que les effets que nous avons trouvés ne soient pas assez forts pour avoir une conséquence observable sur l’image du trou noir d’ETH, des recherches supplémentaires pourraient nous montrer un moyen de tester la théorie des cordes en utilisant trous noirs.”

Source de l’histoire:

Matériel fourni par l’Institut Kavli pour la physique et les mathématiques de l’univers. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

.

A propos Technoguide

Voir aussi

Resident Evil Village ramène le mode Mercenaries, une démo d’une heure à venir

Resident Evil Village arrive dans seulement trois semaines, et Capcom a révélé une tonne de …

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Défiler vers le haut