LES TROUS NOIRS

English version

Les Trous noirs sont noirs (NASA)

Qu'est-ce qu'un trou noir ?

Pour un corps céleste de masse et de rayon donnés, il est facile de calculer la vitesse d'évasion, c'est-à-dire la vitesse que doit acquérir un objet posé sur sa surface s'il veut échapper à sa gravitation. On peut dès lors concevoir des objets assez denses pour que la vitesse d'évasion devienne supérieure à la vitesse de la lumière, 300 000 km/s. Alors, même la lumière ne peut plus s'échapper de cet objet qui restera donc invisible de l'extérieur, d'où le nom de trou noir. On peut se demander comment détecter de tels objets, s'ils existent, puisqu'ils sont noirs...

Un trou Noir (NASA)

En fait, ce sont les effets indirects de la présence des trous noirs qui devraient permettre de les mettre en évidence. En particulier, toute matière appelée à passer au voisinage du trou noir sera aspirée inexorablement par son fort champ de gravitation et, comme un objet avalé par un tourbillon dans l'eau, elle tournera autour du trou noir suivant une spirale de plus en plus serrée avant de disparaître définitivement à notre vue. Or, ce mouvement de matière en spirale à grande vitesse va provoquer l'émission de rayons X qu'on peut capter par satellite.

Des gaz s'écoulent d'un Trou Noir (NASA)

Ainsi, la source Cygnus XI (dans la constellation du Cygne) a été l'un des premiers candidats détectés pouvant abriter un trou noir. D'autres ont été observés depuis. Il s'agit, en général, d'étoiles binaires serrées, avec une étoile en orbite autour d'un objet massif non détecté en optique. Dans le cas de Cygnus XI, la période orbitale est de 16 jours et 12 h.

Un trou noir au centre de M87 ? (NASA)

L'étoile en orbite voit ses couches externes partir vers l'objet massif qui la plume ainsi petit à petit et cette perte de matière se manifeste sous la forme d'une émission intense de rayonnement ultraviolet et, surtout, de rayons X. Il y a, certes, un objet massif au centre de tout ça mais, pour l'instant, on ne peut pas affirmer qu'il s'agisse d'un trou noir.

LMC X-1: Un candidat pour un trou noir (NASA)

D'ailleurs, rien ne prouve qu'une étoile puisse atteindre un degré d'effondrement sur elle-même plus important que lorsqu'elle devient une étoile à neutrons, ce qui serait nécessaire pour arriver au stade de trou noir. Par exemple, un trou noir de 2 cm de diamètre serait aussi massif que la Terre.

Trop près d'un trou noir (NASA)

Voir aussi : La relativité d'Einstein