Le principe d'un trou noir est que sa force gravitationnelle est tellement forte que rien ne peut en ressortir, même pas les rayonnements électromagnétiques (lumière visible, rayons X, gamma, etc.) qui se déplacent dans le vide à la vitesse de la lumière.
La lumière ne peut donc jamais sortir d'un trou noir. Comme aucun objet dans l'univers ne peut dépasser la vitesse de la lumière, aucun objet ne peut atteindre la vitesse de libération d'un trou noir : rien ne peut donc s'en échapper.
Au centre d'un trou noir se situe une singularité gravitationnelle. Pour tout type de trou noir, cette singularité est « cachée » du monde extérieur par l'horizon des événements.
Où va ce qui entre dans un trou noir ? La matière qui entre dans le trou noir se retrouverait comprimée dans un même point central, une singularité gravitationnelle. Nos conceptions du temps et de l'espace s'effondrent dans cette singularité.
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.
On estime ainsi que les trous noirs résidus stellaires commenceront à s'évaporer dans cent milliards de milliards d'années et les trous noirs supermassifs dans un milliards de milliards de milliards de milliards d'années.
1783 : dans le cadre de la théorie corpusculaire de la lumière, John Michell énonce la première notion de trou noir newtonien (appelées « Étoiles foncées ») (en se servant des lois de Newton de la gravitation).
Température. Plus un trou noir est massif, plus il est froid. Les trous noirs stellaires sont très froids : leur température s'approche du zéro absolu (0 kelvin ou −273,15 degrés Celsius).
Il s'appelle Chuck Clark et il est l'un des meilleurs cosmonautes de la Nasa, l'organisme responsable de la recherche spatiale aux Etats-Unis. Dans 5 ans, cet Américain de 32 ans va vivre une aventure incroyable et très risquée : il s'est porté volontaire pour être le 1er homme à entrer à l'intérieur d'un trou noir !
Grâce au télescope Hubble, un trou noir vient d'être découvert à quelques encablures de notre planète après douze années de recherche. Situé à seulement 6.000 années-lumière de la Terre, il a été repéré au cœur de Messier 4, un amas globulaire dans la constellation du Scorpion.
Un trou blanc (ou fontaine blanche) est un objet hypothétique qui comme son nom l'indique est l'opposé du trou noir. En effet, tandis qu'en théorie rien ne peut s'échapper d'un trou noir, d'après les cosmologistes, rien ne peut pénétrer dans un trou blanc.
La force d'attraction d'un trou noir est incroyablement puissante. Résultat : tout ce qui s'en approche d'un peu trop près est systématiquement aspiré : des roches, de la poussière et même des étoiles toutes entières. Rien ne résiste à la gravité d'un trou noir.
Cela peut sembler effrayant, mais ce n'est pas le cas. Vous n'avez pas à craindre les trous noirs. Plus de 100 millions de trous noirs errent probablement dans notre galaxie à eux seuls, et ce sont des objets fascinants dans le cosmos.
Le principe d'un trou noir est que sa force gravitationnelle est tellement forte que rien ne peut en ressortir, même pas les rayonnements électromagnétiques (lumière visible, rayons X, gamma, etc.) qui se déplacent dans le vide à la vitesse de la lumière.
La lumière est souvent identifiée à sa source (ampoule, bougie, soleil ...) ou son impact lumineux sur un objet diffusant (Lune, livre éclairé ...). C'est en fait un rayonnement invisible tant qu'elle ne pénètre pas notre oeil. On peut donc affirmer que la lumière est "invisible de profil".
Une libération impossible
En appliquant la formule ci-dessus, vous pouvez calculer que sa vitesse de libération serait égale à environ 650000 km/s.
Il a un rayon d'environ 3 kilomètres pour un trou noir de la taille du Soleil. La force de gravité à cet endroit est si intense qu'elle dépasse la vitesse de la lumière, qui est la chose la plus rapide de l'Univers. Rien ne peut donc s'en échapper.
Étonnamment, ils ne le sont pas! À l'intérieur des trous noirs et autour d'eux, le champ gravitationnel est tellement puissant que rien ne parvient à s'échapper, ni même la lumière. Cela signifie que les trous noirs n'émettent aucune onde lumineuse et n'ont donc aucune couleur.
Généralement, les trous noirs sont considérés comme sphériques. Et si un corps massif non sphérique venait à s'effondrer, quel serait le résultat ?
La différence avec les trous noirs est que ces géants ne possèdent pas d'horizon, c'est-à-dire une frontière en deçà de laquelle tout objet, y compris la lumière, ne pourra plus sortir. On peut s'approcher et s'échapper d'une gravastar par exemple.
Le trou noir supermassif qui niche au cœur de la Voie lactée a été baptisé il y a une cinquantaine d'années déjà. Aujourd'hui, il est connu non seulement des chercheurs, mais aussi des astronomes amateurs, sous le nom de Sagittarius A*. Plongeons vers le centre de notre Galaxie pour comprendre pourquoi.
Le terme « trou noir » a été inventé par le physicien américain John Wheeler, en 1967, pour décrire une concentration de masse-énergie qui s'est effondrée gravitationnellement sous sa propre force d'attraction et qui est devenue si compacte que même les photons ne peuvent se soustraire à cette force gravitationnelle.
On peut aussi en apprendre plus sur un trou noir en utilisant un spectroscope (un instrument permettant d'étudier la lumière) : celui de Hubble peut par exemple aider à estimer la vitesse d'un gaz tourbillonnant autour d'un trou noir.
La particule à l'extérieur peut s'éloigner du trou noir en emportant de l'énergie. Pour un observateur à distance, le trou noir semble alors émettre un rayonnement, nommé « rayonnement de Hawking », et perdre de l'énergie. Il s'évapore progressivement suivant ce processus jusqu'à disparaître complètement.