Les premières informations sur l’existence présumée de trous noirs dans l’univers sont apparues au milieu du XVIIIe siècle, grâce au géologue anglais John Michell. Il a soutenu que pour des étoiles possédant la densité du Soleil, mais en même temps la taille de 500 fois plus petite que lui, la valeur de la première vitesse cosmique devrait dépasser la valeur de la vitesse de la lumière. Il s’ensuit que si la loi de la gravitation universelle s’applique à la lumière, celle-ci ne peut pas quitter la surface d’une telle étoile et, de l’extérieur, elle sera absolument noire.
La première image visuelle directe d’un trou noir supermassif et de son ombre au centre de la galaxie M87
L’intérêt incroyable pour l’existence possible d’étoiles «dévorantes» dans l’univers s’est quelque peu estompé lorsque les scientifiques ont découvert que la lumière est un rayonnement électromagnétique et que, par conséquent, la gravité ne devrait pas agir sur elle. Convaincu par cet argument, le célèbre scientifique du XVIIIe siècle Pierre-Simon Laplace a décidé de ne pas inclure dans son livre «Le système du monde» des informations sur les corps cosmiques noirs si lourds que même les rayons de lumière ne peuvent pas sortir de leurs limites.
Table des matières
Une courbure du continuum espace-temps quadridimensionnel
Un trou noir vu par l’artiste
Une nouvelle vague d’intérêt pour ces mystérieux corps cosmiques est apparue avec une vigueur renouvelée après l’émergence de la théorie générale de la relativité de David Hilbert et Albert Einstein. Selon cette théorie, le champ gravitationnel est une courbure du continuum espace-temps à quatre dimensions, dans lequel la lumière n’a pas la possibilité de se propager en ligne droite, puisqu’elle n’y existe généralement pas. Vraisemblablement, cet espace peut être tellement courbé que la lumière se trouve dans une région fermée. Ce phénomène constituerait un trou noir. Mais tous les aspects de cette théorie n’ont pas été confirmés dans la réalité…
Anneaux concentriques autour d’une étoile invisible.
A l’intérieur du trou noir
Il y a de nombreuses années, l’un des plus grands astrophysiciens de notre époque, Kip Thorne, a suggéré que des anneaux concentriques en forme de halo arc-en-ciel se forment autour des étoiles, appelées «trous noirs». En effet, si un rayon de lumière attiré par le champ gravitationnel passe suffisamment près pour être affecté par la gravité, mais suffisamment loin pour ne pas se laisser capturer à jamais, il peut se déplacer pendant un certain temps autour de ce trou noir, en émettant une petite quantité de lumière. Cependant, pour observer ce phénomène, il faut que le trou noir soit relativement proche et qu’une étoile brillante se trouve derrière lui.
Il est plus probable qu’ils existent qu’ils n’existent pas, mais il n’est pas encore possible de prouver leur existence
Vue composite de la galaxie NGC 1433 avec un trou noir en son centre.
Les astrophysiciens modernes pensent qu’à l’intérieur d’un trou noir, le temps s’arrête et l’espace se courbe, mais il n’est pas facile de le prouver, pas plus que de prouver l’existence réelle des trous noirs eux-mêmes. Comme ils n’émettent absolument rien, ils ne peuvent pas être observés.
Modèle informatique montrant à quoi ressemble l’espace pour un observateur tombant dans un trou noir.
À ce stade, l’existence de trous noirs dans l’univers ne fait guère de doute, mais il est impossible de dire qui et quand a découvert cet objet pour la première fois ou de prouver que l’objet spatial étudié est bien un trou noir.
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Date de publication: 12-26-2023
Mettre à jour la date: 12-26-2023