Le mystère des trous noirs

Un trou noir se forme lorsqu'une étoile très massive s'effondre sur elle-même à la fin de sa vie. Son attraction gravitationnelle crée un point super-dense dans l'espace et absorbe toute la matière située à proximité. Les trous noirs sont d'ailleurs surnommés les "entonnoirs à lumière" car ils absorbent également les photons.

Pour se "transformer" en trou noir, une étoile doit avoir une masse d'au moins 60 masses solaires, ce qui donnera un trou noir d'environ 3 masses solaires. Les trous noirs peuvent être décelés par les effets qu'il provoquent sur les étoiles environnantes. On pense que le centre de la plupart des galaxies, y compris la nôtre, abrite un trou noir supermassif. De plus, les trous noirs connus à l'heure actuelle émettent des rayonnements ultra-violets. 

Représentation d'un trou noir (image d'artiste)

Généralement, un trou noir absorbe toute la matière qui s'approche "trop près" de lui. A l'heure actuelle, plusieurs théories sont proposées pour expliquer ce que devient cette matière:

→ Certains scientifiques émettent l'hypothèse que toute la matière absorbée passe dans un autre univers que le nôtre. Les trous noirs seraient alors des couloirs de passage entre plusieurs mondes. Ces couloirs sont surnommés "trous de ver". Les trous blancs correspondent à la "sortie" des trous de ver. 

→ D'autres pensent que la matière disparaît à tout jamais. Cette théorie est de moins en moins soutenue, notamment depuis que les scientifiques ont découvert que les trous noirs éclatent au bout de plusieurs milliards d'années (la matière absorbée s'évapore alors tout autour de la zone).

→ Une autre théorie présente les trous noirs comme des entonnoirs vers un point infime qui par la suite deviendrait un point de départ pour un autre univers, tout comme le pré Big-Bang.

 

Actuellement, il est quasiment impossible de vérifier toutes les hypothèses. Les seules études vérifiables sont les observations indirectes des trous noirs, par le biais des télescopes conçus spécialement.

Comment observer un trou noir?

En théorie, les trous noirs ne peuvent pas être visibles directement puisqu'il n'émettent et ne réfléchissent aucune lumière. Cependant, en principe, ils restent détectables: puisqu'ils se situent dans des galaxies, les trous noirs sont "entourés" d'étoiles. Ces zones sont donc relativement lumineuses. Or, les trous noirs absorbent la lumière: leur emplacement se caractérise donc par une absence ponctuelle de luminosité. Ils peuvent donc être repérés via l'absence de lumière. En réalité, ce type d'observation relève d'un exploit et n'a toujours pas pu être effectué dans le domaine visible. Pour le moment, il n'est donc pas possible d'observer visuellement les trous noirs.

En revanche, grâce à la radio-astronomie, les astronomes ont récemment réussi à obtenir des résultats encourageants et inédits. Le Mercredi 10 Avril 2019, pour la toute première fois, les astronomes ont présenté une image du trou noir supermassif situé au centre de la galaxie M87. Cette photographie en fausses couleurs a été obtenue grâce à l'Event Horizon Telescope (EHT), un réseau de radiotélescopes étendu sur plusieurs continents. C'est la première fois de l'Histoire qu'un trou noir est imagé. Grâce à la technique de l'interférométrie, huit télescopes ont été mobilisés afin d'enregistrer des données "par contraste", dans le domaine millimétrique. 

Trou noir situé au centre de M87 (image Event Horizon Telescope)

"Trous noirs et gravitation quantique" - Conférence proposée par Aurélien Barrau:

Commentaires

  • Manicure
    • 1. Manicure Le 07/04/2017
    There is certainly a lot to find out about this subject.
    I love all the points you have made.
  • Yvanof1
    • 2. Yvanof1 Le 16/02/2017
  • JPstar59
    • 3. JPstar59 Le 02/03/2012
    Très intéressant, je prépare un scénario sur le trou noir qui pourrait faire une très belle science-fiction donc je m'informe sur les trous noirs
  • Esteban
    • 4. Esteban Le 05/07/2011
    Très bonne explication.
  • Worshadow84
    • 5. Worshadow84 Le 06/06/2011
    Il faut savoir que si l'étoile a "de la chance", elle se mettra en orbite autour du trou. C'est la ceinture du trou noir.
  • Regis
    • 6. Regis Le 28/06/2010
    La plupart des personnes pense que les trous blancs sont à l'autre bout du trou noir (un peu comme si le trou noir nous aspirait dans une autre dimension et que le trou blanc en serait la sortie); impressionnant quand même que les trous noirs aspirent tout, même la lumière (c'est ce qui leur fait porter si bien leur nom).
  • L'Astronome Eclipse
    Bonjour Amélie,

    Tu n'as pas tort au sujet de l'effondrement: en réalité, lorsque l'étoile est en fin de vie, son explosion est effectivement à l'origine d'un effondrement sur elle-même. Ce que tu croyais était donc vrai. C'est la "brève étape" qui précède la future création du point super-dense dans l'espace...

    Astro-amicalement,
    L'Astronome Eclipse (fondateur du site Astropleiades)
  • Amélie
    Coucou!
    Ton site est super bien fait.
    Personnellement j'adore le sujet trou noir.

    J'ai appris des choses. Comme je croyais que les trous noirs étaient des restes d'étoiles qui se seraient effondrées sur elles-mêmes mais non sauf si je sais pas lire.

    Et as-tu entendu parler des trous blancs? Ça fait partie des suppositions sur un univers parallèle. Certains disent que les trous noirs correspondent à des trous blancs d'où la lumière absorbée par le trou noir est libérée.

    Amélie

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