Un trou noir est créé après la mort d'une étoile très massive. Le noyau de l'étoile s'effondre sur lui-même, ce qui entraine l'expulsion des couches externes de l'étoile en une gigantesque explosion : une supernova. Tout le reste de la matière se concentre en un petit point appelé singularité.
Selon la relativité générale, l'intérieur d'un trou noir est occupé par une singularité gravitationnelle. Cependant, aujourd'hui, les physiciens savent que les singularités n'ont pas de réalité physique.
Notre univers pourrait bien se trouver dans un vaste trou noir. Remontons le temps : avant la venue de l'Homme, avant l'apparition de la Terre, avant la formation du soleil, avant la naissance des galaxies, avant toute lumière… il y a eu le Big Bang. C'était il y a 13,8 milliards d'années. Mais avant cela ?
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.
Comme l'infini dans la nature, ça n'existe pas, on en déduit une chose, c'est qu'on ne sait pas. On pense que toute matière ordinaire a disparu. Dans le trou noir, il n'y a donc pas, après cette aventure, une fusée et un spationaute égaré de plus. Il y a toujours le vide.
Le noyau de l'étoile s'effondre sur lui-même, ce qui entraine l'expulsion des couches externes de l'étoile en une gigantesque explosion : une supernova. Tout le reste de la matière se concentre en un petit point appelé singularité. La gravité d'un trou noir est si forte qu'elle emprisonne tout – même la lumière.
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.
Imaginons que l'on puisse avoir un trou noir équivalent à une masse solaire, même si ce n'est pas possible (il faut une masse minimale pour que les trous noirs puissent se former, située entre 3 et 5 masses solaires). Sa température serait « de l'ordre d'un dix-millionième de kelvins ».
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.
1783 : dans le cadre de la théorie corpusculaire de la lumière, John Michell énonce la première notion de trou noir newtonien (en se servant des lois de Newton de la gravitation).
Quelle est la durée de vie d'un trou noir ? Stephen Hawking a mis en évidence un paradoxe : les trous noirs ne le sont pas totalement, car ils émettent des particules et peuvent s'évaporer, jusqu'à disparaitre totalement. Ce phénomène se produit sous la forme d'un rayonnement, appelé rayonnement de Hawking.
Baptisé Gaia BH1, il est situé dans la constellation d'Ophiuchus aussi appelé le Serpentaire.
le centre de la galaxie M87, le trou noir supermassif M87* émettant un jet découvert en 1997 et ayant une masse de 6,8 milliards de masses solaires située dans un rayon de seulement dix années-lumière ; J1148+5251, contenant un trou noir supermassif de plusieurs milliards de fois la masse du Soleil.
Dès lors, suite à l'effondrement gravitationnel, un horizon sphérique de rayon égal au rayon de Schwarzschild se forme. C'est donc principalement l'apparition d'un horizon des événements qui définit un trou noir. Cette solution confère donc une géométrie sphérique aux trous noirs.
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 !
Lauréat du prix Nobel de physique en 1983, il décrit le phénomène de « trou noir », terme est inventé par le physicien américain John Wheeler en 1967. En 1971, les astronomes découvrent le premier trou noir en étudiant la constellation du cygne.
En astrophysique standard, les trous noirs naissent de l'effondrement d'étoiles massives lorsqu'elles ont brûlé tout leur combustible. Dans le cadre de la physique usuelle, il est donc impossible de créer des trous noirs sur Terre.
Un trou noir est un objet céleste qui piège toute forme de rayonnement. Cela est dû à sa compacité, c'est-à-dire à son rapport masse/taille très élevé, qui crée un champ gravitationnel si intense qu'aucun rayonnement ne peut s'en échapper. Cela est aussi valable pour la matière.
Le trou noir peut même avaler des étoiles entières. Rien ne peut se déplacer assez vite pour échapper à la gravité d'un trou noir. Même pas la lumière, chose la plus rapide de l'univers. C'est pourquoi nous ne pouvons pas observer de trous noirs dans l'espace : ils ont englouti toute la lumière.
Un trou noir a une vitesse de libération plus grande que 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 plus près du trou noir, la matière orbite à une vitesse proche de celle de la lumière, alors qu'elle circule un peu plus lentement à mesure que l'on s'éloigne de l'astre.
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.
Pour un trou noir de 5 km de rayon et environ 5 M , les forces de marée varient de 1/16 g à 15 g entre 100000 km et 20000 km de l'horizon des évènements. Cette accélération est encore plus élevée pour les trous noirs plus petits.