La théorie standard veut que ce soit à l'occasion de collisions entre galaxies, avec fusion, que la coalescence de leurs trous noirs centraux se produise. Ce serait-là le processus le plus efficace pour obtenir les trous noirs supermassifs de plusieurs milliards de masses solaires aujourd'hui observés.
L'hypothèse la plus simple de la formation des trous noirs supermassifs est de commencer par un trou noir stellaire, accrétant ensuite de la matière pendant des milliards d'années.
Au centre d'un trou noir se situe une région dans laquelle le champ gravitationnel et certaines distorsions de l'espace-temps (on parle plutôt de courbure de l'espace-temps) divergent à l'infini, quel que soit le changement de coordonnées. Cette région s'appelle une singularité gravitationnelle.
Il faudrait comprimer le Soleil jusqu'à un rayon de trois kilomètres pour qu'il devienne un trou noir, et descendre jusqu'à neuf millimètres pour que la Terre subisse le même sort. De fait, plus un trou noir est petit, plus la compression nécessaire à sa création est importante.
La réponse est simple : les trous noirs intermédiaires peuvent se former suffisamment tôt dans l'Univers et avec une masse suffisante pour rapidement devenir supermassifs par accrétion de matière ou par coalescence avec leurs semblables, s'ils sont regroupés en amas.
Un quasar est composé de trois grandes parties principales : le trou noir supermassif ,comportant la quasi-totalité de la masse du quasar (de quelques millions à quelques dizaines de milliards de fois la masse du Soleil).
Les trous noirs sont très froids : leur température s'approche du zéro absolu (0 kelvin ou -273,15 degrés Celsius). Plus un trou noir est massif, plus il est froid.
Selon la théorie de la gravité quantique à boucles, les trous blancs seraient le destin ultime des trous noirs. La matière qui s'est effondrée dans un trou noir ressort alors de l'astre lorsque celui-ci se transforme en trou blanc.
Baptisé "NGC 1277", le trou noir serait - heureusement - situé à 220 millions d'années-lumière de nous, dans une galaxie dix fois plus petite que notre Voie Lactée. Sa gueule, disproportionnée, serait onze fois plus large que l'orbite de la planète Neptune autour du Soleil.
Généralement, un trou noir absorbe toute la matière qui s'approche "trop près" de lui. A l'heure actuelle, plusieurs théories sont proposées pour expliquer ce que devient cette matière: → Certains scientifiques émettent l'hypothèse que toute la matière absorbée passe dans un autre univers que le nôtre.
La découverte de ce trou noir avait suscité un grand intérêt chez scientifiques et les médias. L'objet, situé à 1000 années-lumière du Système solaire, était considéré comme le trou noir le plus proche de la Terre. Cette place reste donc à celui de V616 de la Licorne, distant de 3300 années-lumière.
Alors qu'en 1905 il avait démontré qu'une horloge embarquée dans un véhicule en mouvement « retardera » par rapport à celle restée immobile, en 1915, il prédisait que, tout comme la vitesse, le champ gravitationnel généré par un corps massif ralentissait les horloges ; et cela d'autant plus que l'horloge était proche ...
En théorie, rien ne peut s'échapper d'un trou noir, pas même la lumière. De fait, un trou noir comporte plusieurs couches. On trouve d'abord l'horizon des événements, connu sous le nom de point de non-retour, puis le disque d'accrétion.
Les trous noirs jouent aujourd'hui un rôle crucial non seulement en astrophysique mais aussi en physique des particules, et en particulier dans les théories essayant d'unifier la relativité générale et la physique quantique.
Chaque galaxie comporte en son centre un trou noir supermassiftrou noir supermassif, de masse comprise entre un million et un milliard de masses solaires.
Le record pour l'estimation directe de la masse d'un trou noir supermassif est aujourd'hui battu par Holm 15A*, au cœur de la plus brillante galaxie de l'amas Abell 85. Holm 15A* contient 40 milliards de masses solaires pour un rayon de l'horizon des évènements de 790 unités astronomiques (UA).
Une étoile de dimension modeste, donc, à l'échelle de notre Univers. À l'heure actuelle, l'étoile la plus grande que les astronomes connaissent s'appelle UY Scuti. Une étoile située à 9.500 années-lumière de notre Terre, dans la constellation de l'Écu de Sobieski. Son diamètre atteint le milliard de kilomètres.
Surnommé « la Licorne », cet étrange objet stellaire semble être le plus petit trou noir jamais découvert. Il pourrait aider les astrophysiciens à résoudre l'un des plus grands mystères de l'univers. À près de 1 500 années-lumière de la Terre, un petit trou noir orbite autour d'une étoile géante.
Un trou blanc, que l'on appelle aussi fontaine blanche, serait, en quelque sorte, le contraire d'un trou noir : si un trou noir est un endroit de l'espace où la matière est attirée, et disparaît, un trou blanc, serait, au contraire, un endroit où la matière « apparaîtrait », et d'où elle jaillirait, un peu à la manière ...
L'Univers en pointillés
Selon la théorie de la gravité quantique à boucles, les trous blancs seraient le destin ultime des trous noirs. S'il n'y a pour l'instant aucune preuve de l'existence des trous blancs, différentes pistes sont explorées en lien avec la matière noire et les rayons cosmiques.
Selon le type de solution de type trou noir considéré, il existe plusieurs types de trous blancs. Dans le cas du trou noir de Schwarzschild évoqué ci-dessus, une géodésique sortant d'un trou blanc est issue de la « singularité gravitationnelle » qu'il contient.
On estime ainsi que les trous noirs résidus d'étoiles disparaîtront d'ici 1065 ans (le chiffre 1 suivi de 65 zéros), les trous noirs supermassifs dans 1090 ans et les plus massifs dans 10100 ans.
Le premier trou noir fut détecté en 1971 dans la constellation du Cygne. En 1974, Bruce Balick et Robert L. Brown détectent un astre extrêmement massif au centre de la Voie Lactée qu'ils baptisent Sagittarius A*. Il a fallu attendre la fin des années 1990 pour que sa nature de trou noir supermassif soit prouvée.
Autre information de taille : le trou noir lui-même mesure 38 milliards de kilomètres, soit 250 unités-astronomiques, la distance entre le Soleil et la Terre. Le disque de gaz qui l'entoure est environ 100 fois plus grand. Des chiffres vertigineux, devant une image difficile à décrypter pour les impies.