Comment se forme un trou noir, quel est son devenir, comment peut-on les observer, et peuvent-il servir à voyager dans le temps? Bienvenue dans l’espace!

Représentation 3D d’un trou noir

Introduction

On sait encore peu de chose sur ces mystérieux trous que l’on trouve dans l’espace. Cependant les recherches avancent et les scientifiques peuvent aujourd’hui émettre de nombreuses théories.

Leur existence n’est prouvée que depuis le 20^ème siècle, mais déjà au 18ème siècle, John Michell et Pierre-Simon Laplace avaient émit l’hypothèse que de tels « objets » pouvaient exister.

C’est quoi ?

Un trou noir se trouve dans l’espace, et attire tout sur son passage, comme un aspirateur géant ultra-puissant. Il est tellement puissant qu’il aspire même la lumière.

Comment se forme un trou noir ?

Un trou noir provient de la mort d’une étoile d’ayant une masse importante.

Lorsqu’une étoile assez massive arrive en fin de vie, elle va avoir tendance à s’attirer sur elle-même, comme si la Terre était attirée par son propre noyau. C’est le même principe que la gravité qui nous attire sur la Terre, mais à des puissances incroyablement plus élevées. L’étoile va résister un certain temps en brûlant un gaz – l’hydrogène – puis, lorsqu’elle n’aura plus d’hydrogène pour résister à l’attraction, son noyau va l’aspirer et elle formera un trou noir. Le trou noir attire tout sur son passage, même la lumière et d’autres trous noirs pour former un trou encore plus grand.

Comment fait-on pour les détecter ?

Comme son nom l’indique, un trou noir est noir. Dans l’espace, il ne se voit donc pas.

Les scientifiques ont différentes techniques pour les détecter :

Première technique : une étoile est toujours le centre d’un système solaire : toutes les planètes tournent autour d’une étoile. Lorsqu’on une étoile meure et devient un trou noir, les planètes qui l’entourent continuent de tourner autour d’elle. Si on observe des planètes tourner autour de « rien », on en déduit qu’il y a trou noir.

Deuxième technique : le trou noir attire tout sur son passage. Les poussières qu’il attire tournent tellement vite qu’elles émettent des rayons détectables par certains télescopes.

Troisième technique : un trou noir attire et dévie la lumière. Si il passe entre la Terre et une étoile encore vivante, la lumière de cette étoile sera déviée et on aura l’impression que cette étoile brille encore plus que d’habitude.

Quatrième et dernière technique : les astronomes peuvent, par des calculs savants, calculer la masse d’une partie de l’espace. Si il détecte une zone de l’espace totalement noire, et avec une masse plus élevée qu’ailleurs, il sont donc en présence d’un trou noir.

Voyage dans le temps

Albert Einstein, un des scientifiques à l’origine de la théorie du Trou de ver

En théorie, il serait possible qu’un trou noir ait une sortie, placée extrêmement loin, qui rejetterait tout ce que le trou noir absorbe (la roche, la poussière, et même la lumière!). La sortie s’appellerait un trou blanc à cause de la lumière qu’il rejetterait. Tout ce système composé d’un trou noir, d’un trou blanc, et d’un couloir entre les deux est appelé trou de ver, ou un pont d’Einstein-Rosen, du nom des scientifiques qui ont émit l’hypothèse de son existence. Ce montage est fascinant car il permettrait de relier deux endroits extrêmement éloignés en quelques secondes, voir même de voyager dans le temps si la vitesse d’aspiration dépasse la vitesse de la lumière (300 000 kilomètres par seconde !).

Schéma d’un trou de ver : pont d’Einstein-Rosen

Pour le moment, un tel système n’existe qu’en théorie mais a fortement inspiré les auteurs de science-fiction comme pour la série Sliders, les mondes parallèles… et qui sait, peut être en découvrirons-nous un jour !