Les physiciens ont trouvé un nouveau moyen de prédire ce qui se trouve au-delà de l’horizon des événements d’un trou noir, et cela pourrait nous donner une idée plus précise de leurs mystérieuses structures internes.
Grâce aux ondes gravitationnelles émanant de ce que les scientifiques pensent être des fusions de trous noirs, nous commençons à obtenir nos premières preuves réelles de l’existence réelle des trous noirs, et pas seulement de la théorie. à la première – et maintenant à la deuxième – observation directe de trous noirs
Mais même si nous pouvons prouver qu’ils existent réellement, il est impossible de contourner le fait que, grâce à leur énorme force gravitationnelle, les trous noirs engloutissent tout ce qui se trouve au-delà de leur horizon des événements.
Même la lumière ne peut échapper à l’attraction d’un trou noir, ce qui signifie qu’aucun instrument sur Terre, aussi sophistiqué soit-il, ne peut visualiser ce qui se passe exactement à l’intérieur. Trous de ver ? Singularité ? Tous les stylos ? ¯\_(ツ)_/¯ (Faites que ce soit les trous de ver.)
Étudier les trous noirs revient à faire de la science à l’envers. En général, on commence par observer quelque chose d’étrange et de nouveau, puis on l’analyse minutieusement et on formule une hypothèse pour l’expliquer et le classer, éventuellement à l’aide de mathématiques compliquées.
Lorsqu’il s’agit de trous noirs, nous commençons par les hypothèses et les mathématiques, puis nous essayons de comprendre comment observer ce que nous pensons être là.
Mais cette méthode pose un gros problème, comme le souligne une équipe de l’université Johns Hopkins et de l’université de Towson : les physiciens ont construit leur vision de la structure interne d’un trou noir en se basant sur l’agencement de certaines coordonnées mathématiques.
En fonction des coordonnées que vous choisissez et de la façon dont elles sont perçues depuis votre position d’observateur, vous obtiendrez probablement des résultats très différents de ceux obtenus par quelqu’un qui choisit un autre jeu de coordonnées depuis un autre point de vue.
Il suffit de regarder le désordre dans la perception de notre propre planète, parce que nous avons représenté certaines masses terrestres de manière subjective, plutôt que relative. nos cartes et atlas ont fait quand il s’agit d’évaluer la taille de notre planète
“Tout choix de coordonnées de ce type entraîne nécessairement une vue déformée, tout comme le choix de la projection déforme une carte de la Terre”, affirme l’équipe. “La manière la plus vraie de dépeindre les propriétés d’un trou noir est d’utiliser des quantités qui sont invariantes par rapport aux coordonnées.”
Les chercheurs, dirigés par le physicien Kielan Wilcomb de l’université de Towson, affirment que pour comprendre ce qui se trouve à l’intérieur d’un trou noir, il faut se concentrer exclusivement sur des quantités mathématiques appelées invariants, qui ont la même valeur pour tout choix de coordonnées.
Lors de la 228e réunion de l’American Astronomical Society, qui s’est tenue cette semaine à San Diego, l’équipe a indiqué que 17 de ces quantités, liées à la courbure de l’espace-temps, peuvent être utilisées pour étudier l’intérieur des trous noirs. En raison de certaines relations mathématiques entre elles, ils affirment que seules cinq d’entre elles sont réellement indépendantes.
“Il faut cinq de ces quantités pour caractériser complètement la courbure de l’espace-temps à l’intérieur de tous les trous noirs indépendants du temps possibles”, indiquent-ils.
L’équipe a publié ses résultats sur le site de prépresse arXiv.org avant l’examen par les pairs, afin que d’autres physiciens puissent utiliser ces cinq invariants pour tenter de construire l’intérieur d’un trou noir hypothétique. Les autres physiciens peuvent donc utiliser ces cinq invariants pour tenter de construire l’intérieur d’un hypothétique trou noir. Nous ne serons pas certains de la solidité de leur technique tant qu’elle n’aura pas été vérifiée par des tests indépendants, mais Wilcomb et ses collègues affirment qu’en l’essayant eux-mêmes, ils ont vu quelque chose de vraiment impressionnant :
“Nous calculons et traçons tous les invariants de courbure indépendants des trous noirs chargés en rotation pour la première fois, révélant un paysage beaucoup plus beau et complexe qu’on ne le pensait habituellement.”
Maintenant, il ne nous reste plus qu’à déterminer si nous pouvons nous rendre dans un autre univers en passant par un trou noir, afin que nous puissions tous planifier nos vacances dans des univers parallèles.