Tout savoir sur les trous noirs

Qu’est-ce qu’un trou noir ? Comment il se forme ? Est-ce qu’il existe réellement ? Comment le savoir ? Plusieurs questions peuvent se poser en ce qui concerne cet évènement pour en avoir une véritable compréhension en profondeur.

Généralités sur les trous noirs

Tout d’abord, un trou noir est un élément de l’astrophysique défini comme un objet céleste très compact, disposant d’une forte intensité du champ gravitationnel ne permettant pas à toute forme de corps ou de rayonnement de le fuir. Comme son nom l’indique, il est noir, ou même invisible, et il n’a pas la capacité de diffuser de la lumière. Dans l’univers où nous vivons, il est caractérisé par trois paramètres dont la masse, la charge électrique et le moment cinétique. En combinant ces états, quatre types théoriques de trou noir peuvent en ressortir : le trou noir de Schwarzschild, le trou noir de Reissner-Nordström, le trou noir de Kerr et le trou noir de Kerr-Newman.

Le concept du trou noir est apparu vers la fin du XVIIIème siècle dans le cadre de la gravitation universelle d’Isaac Newton. Est-ce qu’il y a un objet qui possède une masse suffisamment grande pour que leur vitesse de libération soit plus grande que la vitesse de la lumière ?

D’après la loi de Newton, si un tel objet est lancé dans l’air, il va chuter. Alors que si cette chose pourrait être lancée à environ 40 000 km/h, elle s’éloignera de l’attraction terrestre et ne va pas retomber. Plus on s’approche d’un astre où la vitesse de libération est plus importante que la vitesse de la lumière, plus on n’a pas le moyen de retourner sur la terre. Ce type d’astre est dénommé le trou noir.

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Un astre plein de mystère

Aussi mystérieux que passionnant, le trou noir bénéficie d’une masse offerte, focalisée en un point dénommée singularité gravitationnelle. Centrée sur cette singularité, la masse peut délimiter l’horizon du trou noir en forme de sphère et son rayon représente la limite maximale, empêchant tout rayonnement d’y sortir. Il existe plusieurs types de trous noirs, mais le plus gros parmi eux est situé actuellement au centre de la galaxie NGC 1277 appelé un trou noir super massif ou trou noir galactique. Il possède une masse équivalente à 17 milliards de Soleils. Les plus petits ne valent que 3 à 15 masses solaires seulement, ceux-ci sont dénommés les trous noirs stellaires.

Auparavant, certaines personnes pensent que les trous noirs avalent tout ce qui se trouve autour d’eux, mais ce n’est pas le cas. Ils engouffrent peu d’objets et rejettent le reste dans l’espace. D’ailleurs, un trou noir n’attire pas plus qu’une étoile d’une masse identique.

Plusieurs expériences ont été réalisées pour découvrir ce qui se déroule parfaitement dans les trous noirs, notamment les jets de matières. Tel est le cas de l’envoi des satellites dotés des télescopes capables de voir des rayons X qui a permis de trouver Cygnus X-1 en 1971 et le jet effectué par le trou noir super massif de la galaxie M87. En 1993, on a pu même découvrir que les trous noirs peuvent expulser d’énormes matières très loin dans l’espace.