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  • Publié le : 30 septembre 2009
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Trou noir
L’idée du « trou noir » est née il y a deux siècles. Désignant des astres hypothétiques qui seraient capables d’engloutir toute matière passant à leur portée, les trous noirs sont les corps célestes les plus mystérieux.
La théorie du trou noir fascine car, théoriquement, elle permettrait de voyager dans l'espace de manière instantanée. Mais qu'en est-il vraiment ?
Lathéorie du trou noir Le terme « trou noir » a été employé pour la première fois en 1967 par John Wheeler. Grâce à nos connaissances sur les mécanismes de formation et de mort des étoiles, l’existence des trous noirs a pu être confirmée.
Pour simplifier, on peut dire que la théorie est partie du principe qu’à priori, rien ne s’oppose à ce qu’il puisse exister des objets si denses et si massifs quela lumière elle-même ne pourrait s’en échapper.
Selon Newton, « tous les objets de l’univers s’attirent mutuellement avec une force inversement proportionnelle au carré de la distance ».
Ce qui signifie que pour échapper à l’attraction gravitationnelle exercée par une planète ou une étoile, il faut dépasser la vitesse de la lumière.
La vitesse suffisante est appelée « vitesse de libération». Exemple : pour quitter la Terre, une fusée doit atteindre 11,2 Km/s. La vitesse de libération de la Terre est donc de 11,2 Km/s
Donc, si on suppose qu’il existe des astres suffisamment massifs pour que la lumière elle-même ne puisse s’en échapper, cela signifie que la vitesse de libération de ces astres est supérieure à celle de la lumière soit environ 300 000 Km/s.
Cette théorie a étéémise conjointement par John Michell en 1783 et par Pierre Simon de Laplace en 1796.
Mais à cette époque on ne connaissait pas encore la vitesse de la lumière.
En réalité, les trous noirs ne sont rien d’autre que des résidus d’étoiles massives qui ont explosé en supernova.
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*Les restes de la supernova Puppis* A. © NASA
Après l’explosion, il reste au centre de l’astre mortun noyau ultra dense de quelques kilomètres de diamètre.
Il y a à partir de là deux solutions :
Donc, quand une étoile a épuisé son hydrogène, elle s'effondre sous l'effet de sa propre gravité. L'étoile devient des centaines de fois plus grosse: c'est une géante rouge.
Si l'étoile est plus massive que le soleil, elle devient plus grande qu'une géante rouge: c'est une supergéante.
Puisla supergéante s'effondre brutalement et libère une énergie phénoménale qui pulvérise l'étoile: c'est une supernova. Les trous noirs sont donc la conséquence de la mort des étoiles les plus massives.
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Selon le principe de la relativité générale, tout corps déforme l’espace temps qui l’entoure. Cette déformation de l’espace-temps n’est pas perceptible près de la Terre qui n’est pasmassive.
Cette déformation est déjà observable près du soleil.
A proximité d’un trou noir, elle est très marquée. Donc, les distances sont raccourcies. Par exemple, les durées seraient allongées. Une seconde serait plus longue à côté d’un trou noir que sur Terre.
Ainsi, plus on se rapproche d’un trou noir et plus le temps se ralentit.
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Mais, dans la mesure où toutes noslois physiques ne peuvent s’appliquer, personne ne peut dire vraiment ce qui se passe au sein d’un trou noir.
Tout objet qui entre dans l’horizon d’un trou noir s’y enfonce sans retour possible.
Théoriquement, on pourrait s’approcher d’un trou noir à une certaine distance et se satelliser autour s’en s’y engloutir. Mais, l’expérience n’a jamais été tentée.
En 1997, une équipe du serviced’astrophysique du CEA a réussi, pour la première fois, à observer les phénomènes qui se produisent à proximité d’un trou noir.
Il s’agissait dans ce cas précis de matière arrachée à une étoile voisine. L’astre baptisé GRS 1915+105 était à 40 000 années-lumière de la Terre.
Il avait été détecté en 1992.
Dans la mesure où des supernovas explosent en permanence au sein de la galaxie, il se...
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