Science

Signification du trou noir

Qu’est-ce que le trou noir :

Un trou noir est une zone dans l’espace où le champ gravitationnel est si fort qu’il empêche même la lumière de s’échapper.

Le concept d’un objet si énorme que la lumière ne peut s’en échapper a été suggéré pour la première fois en 1783 par le géologue John Michelll (1724-1793) et le terme «trou noir» a été l’idée du physicien théorique John Wheeler en 1967.

Les scientifiques émettent l’hypothèse que des trous noirs sont générés lorsqu’une étoile massive meurt et que sa masse tombe ou implose en un point proportionnellement plus petit dans l’espace.

Un trou noir se forme lorsqu’un corps de masse M se contracte à une taille inférieure à son rayon de gravité, rendant la vitesse d’échappement égale à la vitesse de la lumière.

Selon la théorie de la relativité, rien ne peut voyager plus vite que la lumière. Ainsi, tout ce qui se trouve à la limite du trou noir, «l’horizon de l’événement», entraîne vers l’intérieur la lumière et la matière qui l’entourent.

Un trou noir n’est pas visible à l’œil nu car la gravité dévore littéralement la lumière. Les scientifiques sont capables d’identifier un trou noir dans l’espace lorsqu’ils trouvent des étoiles dont le comportement est affecté par des forces gravitationnelles massives indiquant qu’elles sont proches d’un trou noir.

La gravité dans un trou noir est très concentrée en raison de la grande quantité de masse accumulée dans un espace minuscule. C’est comme si, par exemple, on mettait toute la masse du Soleil dans une petite pièce. La pièce peut contenir la masse mais elle ne l’empêche pas de générer des ondes gravitationnelles qui affectent son environnement.

Première image d’un trou noir

Agujero negroPremière image capturée en 2019 d’un trou supermassif et de son ombre.

En 2019, le projet Event Horizon Telescope (EHT) a réussi à capturer, pour la première fois dans l’histoire, l’image d’un trou noir supermassif et de son ombre dans la galaxie Messier 87.

Le projet EHT à l’échelle planétaire a connecté 8 radiotélescopes dans le monde entier, plus de 200 scientifiques, 5 milliards de gigaoctets d’informations et, après 3 ans de recherche, a réussi à capturer les premières preuves de ce qui n’était jusqu’à présent qu’une théorie, à commencer par la théorie de la relativité d’Albert Einstein.

La première photographie d’un trou noir et de son ombre est importante car elle confirme les théories, tout en montrant comment la matière se comporte autour du trou noir. De cette façon, de nouvelles découvertes sur le comportement de l’univers sont possibles.

Une autre des grandes réalisations que cette image nous donne est la création d’un algorithme capable d’intégrer une quantité d’informations jusqu’alors impossible. Nous devons cette percée à Katie Bouman, ingénieur en électronique et en informatique.

Types de trous noirs

Les trous noirs peuvent être de différentes tailles. Les scientifiques les divisent en 3 tailles :

  • Petit : trous noirs de la taille d’un atome mais avec la masse d’une montagne,
  • Stellaire : trous noirs contenant des masses équivalentes à 20 fois le Soleil. Ce sont les trous noirs les plus courants dans notre galaxie : la Voie lactée ou Milky Way .
  • Supermassif : ce sont des trous noirs contenant des masses équivalant à plus d’un million de fois le Soleil. On pense que chaque grande galaxie a un trou noir supermassif en son centre. Le trou noir supermassif au centre de la voie lactée s’appelle Sagittaire A et l’analogie de 4 millions de soleils dans une boule est faite.

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