Les étoiles sont à l'origine des trous noirs. Dans ce module, l'étudiant apprendra le cycle de vie des étoiles, comment elles produisent de l'énergie et comment elles en rayonnent. Nous explorerons la mort des étoiles et ce qui est produit par la mort des étoiles, à toutes les échelles, des éléments constitutifs de la vie (le carbone) aux trous noirs

Que se passe-t-il si vous voyagez à une vitesse proche de celle de la lumière ? Que se passe-t-il avec le temps lorsque vous tombez vers un trou noir ? Ce module explore la relativité. Nous examinerons les nombreuses façons dont les trous noirs affectent l'univers qui les entoure, depuis les discussions sur les cadres de référence jusqu'à la modification de l'écoulement du temps à mesure que vous vous approchez d'un trou noir.

Jusqu'à présent, la discussion s'est concentrée sur le cas général des trous noirs, de la variété de la masse stellaire (point final de la vie d'une étoile). Dans ce module, les étudiants exploreront les différentes tailles de trous noirs et leurs propriétés mesurables. Ils apprendront qu'il existe quatre grands types de trous noirs astrophysiques (trous noirs primordiaux/mini, trous noirs de masse stellaire, trous noirs de masse intermédiaire et trous noirs supermassifs), et découvriront les théories actuelles sur leur formation et ce qui pourrait les alimenter. Les étudiants acquerront également une connaissance du théorème "sans cheveux" et de l'effet de lentille gravitationnelle. Nous explorerons également la formation des trous noirs supermassifs, des trous noirs de masse intermédiaire et des mini trous noirs dans les accélérateurs de particules.

Que verriez-vous en vous approchant d'un trou noir, en utilisant un trou noir binaire comme véhicule pour explorer les trous noirs ? Dans ce module, les étudiants suivront le transfert de matière d'une étoile compagnon vers un trou noir via le débordement du lobe de Roche ou l'accrétion alimentée par le vent. Ils suivront ensuite cette matière à travers le disque d'accrétion pour explorer les forces de marée et découvrir comment les trous noirs peuvent déchirer la matière environnante. Cette matière passera ensuite par l'orbite stable la plus intérieure du disque, avant de tomber à l'intérieur. Les élèves auront également l'occasion d'observer les jets, c'est-à-dire l'écoulement de matière à partir des régions les plus internes de cette structure. Objectif du module : Présenter les propriétés des trous noirs de l'extérieur vers l'intérieur, dans le contexte d'un voyage dans l'horizon des événements d'un trou noir. Que verrions-nous en étant loin ? Que verrons-nous et expérimenterons-nous en nous rapprochant ? Qu'est-ce qu'un disque ? Qu'est-ce qu'un jet ?

Description du module : Que se passerait-il si vous tombiez dans un trou noir ? Dans ce module, les étudiants poursuivent leur voyage à travers un système binaire de trou noir, depuis l'orbite stable la plus interne du disque d'accrétion jusqu'à la singularité elle-même. Les élèves découvriront la structure d'un trou noir de base, ainsi que les trous noirs en rotation. Ils exploreront les concepts de trous de ver et de singularités. Objectifs du module : Les élèves découvriront la région la plus interne autour d'un trou noir, l'absence de surface et la présence et la définition d'un horizon des événements. Ils étudieront également l'impact que le spin peut avoir sur cette région et la façon dont il est mesuré. Enfin, ils regarderont à l'intérieur de l'horizon des événements pour découvrir les concepts de base des singularités et des trous de ver.

Que contient un trou noir ? Ce module commencera à explorer l'aspect théorique de la physique des trous noirs. Vous recevrez une introduction de base aux sujets pertinents de la mécanique quantique et de la thermodynamique dans le but de comprendre les débats actuels sur les trous noirs entre les géants du domaine.

Si les trous noirs absorbent toute la lumière, comment pouvons-nous les voir ? Dans ce module, vous découvrirez comment les astronomes observent de vrais trous noirs, depuis l'étude des disques d'accrétion et des jets jusqu'à l'étude de la matière en orbite autour d'un trou noir.

Les trous noirs changent avec le temps. Ce module se concentrera sur la façon dont les trous noirs changent et pourquoi, ainsi que sur la façon dont nous recherchons ces changements.

Comment étudier un trou noir qui n'a pas de compagnon visible ? Dans ce module, l'étudiant sera initié au rayonnement gravitationnel. La découverte d'ondes gravitationnelles par LIGO en 2016 a ouvert une toute nouvelle branche de l'astronomie.