Un trou noir ? Où ça ?

Cet article a été posté par Olivier dans le cadre du concours de décembre.

« Un trou noir ? C’est pas un truc qui aspire les vaisseaux pour remonter le temps? »

Cassons le mythe : à priori, les trous noirs ne sont pas des portes spatio-temporelles qui permettent de visiter les dimensions parallèles comme à la télé. (Sûrement inspirés par les « trous de ver », ou ponts d’Einstein-Rosen, conformes aux lois de la relativité générale, mais à l’existence plus que douteuse)

De toute façon, si on tentait de s’approcher d’un trou noir, nous serions broyés par sa gravité bien avant de l’atteindre !

« Ah…ben c’est quoi alors ? »

C’est tout simplement une quantité matière incroyablement dense. Ils peuvent naitre suite à la mort d’une étoile, qui s’effondre alors sur elle-même (je vous passe les détails).
Par exemple, pour changer nôtre soleil en trou noir, il faudrait le comprimer dans une sphère de rayon 3km ! (contre approximativement 700 000km aujourd’hui)

« Mais à quoi ça ressemble ? »

Et bien on ne sait pas ! Ou du moins, on n’en a encore jamais observé, pour la simple raison… qu’ils ne sont pas observables !

« Heiiing ? »

Oui…bon…heuu…alors :
Selon la théorie de nôtre cher Albert, on peut (aussi) considérer la lumière comme de toutes petites particules (les photons) ayant une masse : On peut donc voir une émission de lumière comme une projection de petites billes dans toutes les directions, à très grande vitesse !

Un trou noir est si dense, qu’il exerce une force de gravité suffisante sur ces petites billes pour qu’elles ne puissent s’en échapper : La lumière qu’émet le trou noir lui retombe dessus ! Et tout objet ou rayon lumineux s’approchant trop de son « horizon » ne peut s’en défaire.

C’est pour ça qu’on l’appelle un « trou noir » : Il ne peut-être visible car il n’émet pas de lumière, et est par conséquent… noir !
Cela dit, on pourrait observer à sa proximité des phénomènes lumineux aussi bizarres que sympas, dus au fait qu’il dévie fortement la lumière passant à proximité, mais suffisamment loin pour ne pas se faire « engloutir ». (Belle image simulée à l’adresse http://fr.wikipedia.org/wiki/Fichier:BH_LMC.png )

Fait amusant : en théorie, on pourrait donc « se voir » (ou plutôt voir son passé) en regardant un trou noir : la lumière qu’on émet et qui passe à sa proximité est déviée, et peut même en faire le tour… jusqu’à faire demi tour et revenir vers nous !

Pour conclure : ce n’est pas Einstein qui a « découvert » les trous noirs : La première formulation théorique de l’existence d’un trou noir a été faite par Karl Schwarzschild. Et pour la petite histoire : il aurait découvert ça dans les tranchées du front russe en 1916, où il est mort de maladie. (ceci dit, je ne retrouve plus ma source pour cette anecdote)

Donc la prochaine fois qu’on vous en parle, ne tombez pas au fond du trou ! Et dites-vous que ce n’est qu’un gros tas de cailloux bien compacté.

Source : wikipedia.fr

A propos de l'auteur

Bastien

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12 commentaires

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  • Sympa aussi. On a le droit à des articles bien écrits et vraiment didactiques. Mais j’ai comme l’impression que l’on va avoir droit à pas mal de sujets de science. ^^

  • Effectivement un trou noir n’est pas observable directement pour les raisons bien évoquées dans l’article. Cependant comme expliqué sa masse est tellement dense que tout ce qui passe dans son horizon est attiré à lui et cela concerne aussi la lumière. La lumière provenant d’une source et se dirigeant vers la terre va être déviée en passant à proximité du trou noir ce qui de notre point vu provoquera une déformation de la source lumineuse. Cet effet, aussi appelé lentille gravitationnelle, nous permet une localisation par voie indirecte des trou noirs

  • Et ils se forment comment les trous noir ? Enfin, quand une étoile meurt, ça s’appellerait pas une supernovae ? Il se crée donc des trous noirs à chaque supernovae ? (ouai bon mon j’ai fais mon stage à l’institut d’astropysique de Paris, depuis j’ai tout oublié !)

  • La supernova est « l’explosion » qui se produit au moment de la mort de l’étoile. A partir de l’instant où les forces thermodynamiques dues à la fusion alimentant l’étoile et la gravité ne se compensent plus : son noyau s’effondre sur lui même, et les couches externes de l’étoile sont éjectées.

    Alors si je me souviens bien, après une supernova, tu peux avoir plusieurs trucs, résultant tous deux de effondrement du noyau de l’étoile :
    – des étoiles à neutrons
    – et des trous noirs !

    tout dépend de la masse initiale de ton étoile 🙂 (arrêtez moi si je me fourvoie !) … sources à ajouter !

    plus généralement, un trou noir peut se former dans n’importe quelle condition favorable à l’agrégation de matière de manière suffisamment dense.

  • Mmh, les photons n’ont pourtant pas masse. En fait je n’ai jamais compris comment des particules sans masse peuvent être attirées par un corps, si quelqu’un peut m’éclairer…
    Ceci dit très bon article !

  • Bon, ben je vais encore faire comme si j’étais culturé et répondre :
    cf. la dualité onde corpuscule, et la relativité générale.
    un photon possède une énergie (proportionelle à sa longueur d’onde) …et donc l’équivalent d’une masse ! (moyennant un petit coup de E=mc²)
    Mais cette masse n’est pas utilisable dans les équations de Newton si tu te poses la question : ça sous tendrait que la lumière puisse ralentir…ce qui n’est évidement pas le cas (elle diminue d’énergie et donc de fréquence au lieu de ralentir : c’est l’effet dopler)
    Tout ce qu’elle sait faire est d’aller en ligne droite aux yeux de l’espace temps, qui lui est déformé par la présence d’un trou noir ! On a donc une « impression » de gravité appliquée à la lumière… ce n’est qu’un raccourci commode à la vulgarisation 🙂

    En ce qui me concerne je ne suis pas du tout spécialiste de tout ça, donc je ne pourrai pas t’en dire beaucoup plus que ce que ça…

    http://fsp-faq.ifrance.com/usenet-sci-faq/photon_mass-fr.html

  • ‘en théorie, on pourrait donc « se voir » (ou plutôt voir son passé)’, j’ai du mal à m’imaginer la chose è__é
    Du coup je suis pas contre un petit éclaircissement là-dessus :s

  • Qu’est-ce qui se passe quand deux trous noirs sont côte à côte ?
    Qu’est-ce qui nous dit qu’ils ne génèrent pas une faille spatio-temporelle ? Apres tout le champ gravitationnel autour de l’étoile est bouleversé, non ?
    Moi qui pensais que les photons n’avaient pas de masse, d’ailleurs quelle est leur masse ? Je me souvenait de la dualité onde-corpuscule mais l’analogie avec des billes ne me paraissait pas si évidente. Enfin bon, merci pour l’article.

  • Les Photons n’ont pas de masse! Un point c’est tout. Ce sont des particules d’énergie pure et comme l’a dit Olivier, c’est l’espace-temps qui se courbe, à la vitesse de la lumière… c’est comme si elle « couraient sur un tapis qui s’étire aussi vite que leur course. Par contre, la lumière ralenti bien suivant les conditions! La lumière progresse plus lentement dans la matière que dans le vide. D’ailleurs la fameuse « vitesse de la lumière, constante physique invariable » (à environ 300 000 000 m/s soit à la gosse louche 1 000 000 000km/h) n’est la vitesse de la lumière que dans le vide. D’ailleurs en 2004 des chercheurs de l’UC Berkeley sont arrivé à « ralentir » la lumière dans un semiconducteur à 9,7 km/s soit « seulement » 34 920km/h. Si les porgrès en matière de lumière lente s’accélèrent, ont pourra peut-être un jour voyager à la vitesse de la lumière… enfin bon, pas dans le même milieu on plus…
    Si vous wikipédez un peu (non, ce n’est pas une insulte homophobe!) en cherchant tout simplement « Vitesse de la lumière » ou pour les anglophone « slow light », vous aurez une foultitude d’infos là-dessus.

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