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8 faits surprenants sur les mystérieux trous noirs

Image représentant un trou noir

Les trous noirs sont des objets célestes bien mystérieux, qui ne cessent de fasciner l'homme. Voici 8 choses à savoir à leur sujet, qui vous aideront à mieux les comprendre.

1. Un trou noir, ce n'est pas vraiment un trou

Concept d'artiste montrant la matière gravitant autour d'un trou noir

Crédit photo: NASA/Dana Berry/SkyWorks Digital

Le trou noir n’est pas un trou, du moins, pas tout à fait. Possédant une masse concentrée en un point que l’on appelle singularité gravitationnelle, cette masse définit une sphère appelée horizon du trou noir.

Cette sphère représente en quelque sorte l’extension spatiale du trou noir. Il serait donc plus juste de penser à une boule noire si on veut visualiser sa forme physique réelle dans l’espace. Par contre, sa masse est tellement compact, que l'intensité de son champ gravitationnel empêche toute forme de matière ou de rayonnement de s’en échapper, d’où le terme de trou noir.


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2. On ne peut voir un trou noir (mais son influence, oui)

Vue d'artiste d'un rayon X issu d'un trou noir supermassif

Crédit photo: NASAJPL-Caltech

Puisque le trou noir n'émet aucune lumière, il est difficile de le voir. Par contre, on peut observer ses effets...

D’une part on peut observer des étoiles graviter autour du trou noir, et même déterminer sa masse. Aussi, la matière happée par un trou noir est chauffée avant d’être engloutie, émettant ainsi une quantité importante de rayons X. Plusieurs techniques d’observation indirecte permettent de détecter et d’étudier ces phénomènes.

3. Il existe plusieurs sortes de trous noirs

Un trou noir stellaire, par exemple, est un grand trou noir formé à la suite de l’effondrement gravitationnel d’une étoile massive. Sa masse équivaudrait ainsi à quelques masses solaires.

Le trou noir supermassif (ou trou noir galactique) possède, pour sa part, une masse bien plus importante encore, pouvant atteindre plusieurs milliards de fois celle du Soleil. Les chercheurs croient d'ailleurs que la plupart des galaxies ont en leur centre un trou noir supermassif pouvant faire jusqu'à 40 milliards de fois la masse du Soleil.

Il existerait également des trous noirs intermédiaires avec une masse de quelques milliers de masses solaires. Quant aux trous noirs qui auraient été formés au début de l’histoire de l’Univers, peu après le Big Bang, on les nomment trous noirs primordiaux.

4. Que se passerait-il si l'on tombait dans un trou noir?

Déjà, il faut savoir qu’à mesure que vous approcheriez du trou noir, il vous attirerait vers lui, à cause de la force gravitationnelle qu’il exerce sur les objets autour de lui.

Spaghetti bolognaise

Crédit photo: Thinkstock-SyazwanShahril

Une fois à l’intérieur, vous seriez transformé en spaghetti, littéralement. Les astronomes appellent en effet spaghettification ce phénomène qui ferait en sorte que votre corps s’étirerait, jusqu’à devenir une sorte de… nouille.

Ceci dit, cet effet causé par la force de marée gravitationnelle est d’autant plus important dans les petits trous noirs. Autrement dit, mieux vaut plonger dans un grand, si vous y tenez absolument...

5. Qu’est-ce qui se trouve au cœur du trou noir?

Image simulée d'un trou noir stellaire

Crédit photo: Alain r. - Wikipédia

Aucun astronome ne sait ce qui se trouve réellement en son centre, ou sa fameuse ''singularité''. Pourquoi ce nom? Dans cette région, le champ gravitationnel et les distorsions de l’espace-temps (ou courbure de l’espace-temps) deviendraient infinis, un concept qui défie un peu toutes les règles, d’où ce nom de singularité gravitationnelle.

Mais d’après les chercheurs, tout ce qui se passe en son centre a peu d’importance, puisque ce qui se trouve à l’intérieur de la zone délimitée par l’horizon des événements, n’influe pas sur le monde extérieur… en théorie.

6. Qu’est-ce qui se trame autour d’un trou noir?

Jets de matière autour d'un trou noir

Crédit photo: Hubble/Nasa - Wikipédia

Les chercheurs observent et tentent toujours de comprendre les jets de matière gravitant autour des trous noirs. Bien que les scientifiques ne soient pas tous d’accord, ils seraient sans doute produits par l’énorme champ magnétique des trous noirs. Ces fameux jets nous permettent en tout cas de mieux comprendre les trous noirs, et même de savoir ce qu’ils ont ''avalé'' au cours des derniers millénaires et aussi comment ils ont pu se former.

De récentes découvertes suggèrent également que les jets de trous noirs supermassifs auraient peut-être contribué à la formation des galaxies...

7. Noir, mais pas tant que ça…

Vue d'artiste du rayonnement de Hawking

Crédit photo: Vue d'artiste pour la NASA/ESA

D’après une théorie de Stephen Hawking, avec l'évaporation, les trous noirs émettraient une radiation (proche d’une radiation thermique), aussi appelée rayonnement de Hawking, allant donc à l'encontre du concept même du trou noir!

Le rayonnement de Hawking serait en fait un spectre de corps noir associé à la « température » du trou noir, inversement proportionnelle à sa taille. Autrement dit, plus le trou noir est massif, plus sa température est basse et plus ce rayonnement serait faible. Toutefois, pour l'instant, on ne peut le détecter, sauf peut-être dans le cas de trous noirs microscopiques comme il aurait pu s'en créer lors du Big Bang (tours noirs primordiaux). 

8. Peut-on voyager à travers un trou noir?

Vision d'artiste de trous de vers

Crédit photo: Vision d'artiste de trous de vers (Les Bossinas) pour la NASA

Peut-on voyager à travers un trou noir comme dans le film Interstellaire ou La porte des étoiles? En fait, il ne faut pas confondre trou noir et trou de ver. Ce dernier, pourrait permettre de façon tout à fait hypothétique, un passage à travers l'espace-temps ou d’une galaxie à une autre. Cependant, même si l’on arrivait à approcher ce tunnel et à y entrer, il risquerait de se refermer sur nous.

En attendant de tester la chose, on peut continuer de contempler l’idée à travers des oeuvres de science-fiction ou encore se contenter d'observer les trous noirs dévorer des étoiles... 

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