ASTROPHYSIQUE Une masse surfacique ?

On connaissait évidemment la masse volumique, la masse surfacique nettement moins : celle d’un tissu, de papier, de tôle… C’est donc la masse par unité de surface.

Mais en astrophysique, quel intérêt ? Déjà, nous avions parlé, ici, de la fameuse membrane du trou noir, sa surface en quelque sorte. Et il était alors question que toute la masse soit concentrée dans cette membrane et que le trou noir, serait creux. Bref, alors il est possible de parler de masse surfacique. σ = M/4πR² où R est le rayon de Schwarzschild (du trou noir) et M sa masse.

Cette grandeur semble donc avoir, ne serait-ce que là, son importance. Mais elle apparaît désormais comme un paramètre notable par les astrophysiciens. Au point qu’une récente publication dans la fameuse revue Nature y est consacrée.

Par exemple, l’accélération – ce qui correspond au champ de gravitation – en dépend directement : l’accélération α = Gσ (G, constante de gravitation).

Et il est alors plus facile de manipuler la masse sur une surface plutôt que centrée en son centre de gravité ou barycentre. Et oui, lorsqu’un objet est attiré par une masse, par exemple une galaxie, il pénètre dans la galaxie, vers son centre, mais est alors aussi attiré par la masse de la partie de la galaxie déjà traversée !

Et cela explique, en partie, la matière noire… Nous y reviendrons.

RENE JUSVEL

ASTROPHYSICS - A basis weight?
We obviously knew the density, the surface mass much less: that of a fabric, paper, sheet metal ... It is therefore the mass per unit area.
But in astrophysics, what interest? Already, we had spoken, here, of the famous membrane of the black hole, its surface in a way. And it was then a question of all the mass being concentrated in this membrane and that the black hole would be hollow. In short, then it is possible to speak of surface mass. σ = M / 4πR² where R is the Schwarzschild radius (of the black hole) and M its mass.
This size therefore seems to have, if only there, its importance. But it now appears to be a notable parameter by astrophysicists. So much so that a recent publication in the famous journal Nature is devoted to it.
For example, the acceleration - which corresponds to the gravitational field - depends directly on it: the acceleration α = Gσ (G, gravitational constant).
And it is then easier to manipulate the mass on a surface rather than centered in its center of gravity or barycenter. And yes, when an object is attracted by a mass, for example a galaxy, it enters the galaxy, towards its center, but is then also attracted by the mass of the part of the galaxy already crossed!
And that explains, in part, dark matter… We will come back to this.