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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 ?
La théorie 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 que la 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 été émise 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.
Qu’est ce qu’un trou noir ?
En réalité, les trous noirs ne sont rien d’autre que des résidus d’étoiles massives qui ont explosé en supernova.
Les restes de la supernova Puppis A
Après l’explosion, il reste au centre de l’astre mort un noyau ultra dense de quelques kilomètres de diamètre.
Il y a à partir de là deux solutions :
1/ Si sa masse ne dépasse pas trois fois celle du soleil, le noyau dense ne peut plus se comprimer et demeure en l’état. C’est une étoile à neutrons.
2/ Si sa masse dépasse d’au moins trois fois celle du soleil, la gravité devient si forte que l’effondrement sur lui-même se poursuit. L’astre mort devient alors un trou noir.
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.
Puis la 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.