Les trous noirs sont des volumes d’espace où la gravité est suffisamment extrême pour empêcher la fuite des particules, même celles qui se déplacent le plus rapidement. Même la lumière ne peut s’en échapper, d’où le nom de “trou noir”.
Un physicien et astronome allemand nommé Karl Schwarzschild a proposé la version moderne d’un trou noir dans la relativité générale. en 1915, après avoir trouvé une solution exacte aux approximations d’Einstein, Schwarzschild s’est rendu compte qu’il était possible de créer un trou noir
Schwarzschild réalise qu’il est possible que la masse soit comprimée en un point infiniment petit. L’espace-temps autour de ce point se courberait alors de telle sorte que rien – pas même les photons de lumière sans masse – ne pourrait échapper à cette courbure.
La limite du glissement du trou noir vers le néant est aujourd’hui appelée horizon des événements, et la distance entre cette limite et le noyau infiniment dense – ou singularité – porte le nom de Schwarzschild.
En théorie, toutes les masses ont un rayon de Schwarzschild qui peut être calculé. Si la masse du Soleil était comprimée en un point infiniment petit, elle formerait un trou noir d’un rayon d’un peu moins de 3 kilomètres (environ 2 miles).
De même, la masse de la Terre aurait un rayon de Schwarzschild de quelques millimètres seulement, ce qui donnerait un trou noir pas plus gros qu’une bille.
Pendant des décennies, les trous noirs étaient des particularités exotiques de la relativité générale. Les physiciens sont devenus de plus en plus confiants dans leur existence à mesure que d’autres objets astronomiques extrêmes, tels que les étoiles à neutrons, étaient découverts. Aujourd’hui, on pense que la plupart des galaxies ont des trous noirs monstrueux en leur cœur.
Comment se forment les trous noirs ?
Il est généralement admis que les étoiles ayant une masse au moins trois fois supérieure à celle de notre Soleil peuvent subir un effondrement gravitationnel extrême une fois leur carburant épuisé.
Avec une telle masse dans un volume confiné, la force collective de la gravité l’emporte sur la règle qui empêche habituellement les blocs de construction des atomes d’occuper le même espace. Toute cette densité crée un trou noir.
On a émis l’hypothèse d’un deuxième type de trou noir miniature, bien qu’il n’ait jamais été observé. On pense qu’il s’est formé lorsque le vide ondulant de l’Univers primitif s’est rapidement étendu lors d’un événement connu sous le nom d’inflation, provoquant l’effondrement de régions très denses.
Appelés trous noirs primordiaux, ils auraient une masse plus faible – certains sont même proches de celle de la Terre – mais seraient à peine plus gros qu’un bonbon. Qui aurait cru que les trous noirs pouvaient être si mignons ?
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