Ces dernières années, et grâce aux outils d’observation de plus en plus sophistiqués, nous en savons un peu plus sur ces mystérieux phénomènes que sont les Trous Noirs. Mais malgré les progrès de la science, ils restent encore très mystérieux. Leur étude pourrait permettre de faire évoluer la théorie de la relativité générale, de mieux comprendre la formation des galaxies et en savoir un peu plus sur l’histoire de notre univers.
Des monstres qui détruisent tout sur leur passage
Les découvertes récentes nous donnent des preuves que les trous noirs ont une influence “dramatique” sur les corps voisins qui les entourent émettant de puissants sursauts gamma dévorant les étoiles proches et stimulant la croissance de nouvelles étoiles dans certaines régions tout en les bloquant dans d’autres.
Donc, même si les scientifiques ne peuvent pas observer directement les trous noirs avec des télescopes qui détectent les rayons X, car les trous noirs étant invisibles, la lumière ou d’autres formes de rayonnement électromagnétique, Ils peuvent cependant déduire leur présence en détectant leur effet sur d’autres matières à proximité.
Exemple : Si un trou noir traverse un nuage de matière interstellaire, il attirera la matière vers l’intérieur dans un processus connu sous le nom d’accrétion.
Un processus similaire peut aussi se produire si une étoile normale passe à proximité de ce dernier, la déchirant en l’attirant vers lui.
Lorsque la matière attirée accélère et se réchauffe, elle émet des rayons X qui rayonnent dans l’espace.
Trou noir : Tout sauf un espace vide !
Le trou noir est une grande quantité de matière entassée dans une très petite zone. Pour le décrire, on peut penser à une étoile dix fois plus massive que le Soleil coincée dans une sphère d’environ le diamètre d’une ville comme New York.
Le résultat est un champ gravitationnel si fort que rien, ne peut s’en échapper, pas même la lumière !!
La fin d’une étoile est le début d’un trou noir
D’où viennent les trous noirs ? La plupart des trous noirs se forment à partir des restes d’une grande étoile qui meurt dans une explosion de supernova.
Les étoiles plus petites deviennent des étoiles à neutrons denses, qui ne sont pas assez massives pour piéger la lumière.
Si la masse totale de l’étoile est assez grande, environ trois fois la masse du Soleil, on peut prouver théoriquement qu’aucune force ne peut la maintenir de s’effondrer sous l’effet de la gravité.
Cependant, alors que celle-ci est sur le point de le faire, une chose étrange se produit. Lorsque sa surface se rapproche d’une surface imaginaire appelée “l’horizon des événements”, le temps sur cette étoile ralentit et finit par s’arrêter l’empêchant de s’effondrer finalement.
Une étoile déchirée par la gravité du trou noir – Crédits : astronomy.com / Mark A. Garlick
Des trous noirs encore plus grands peuvent résulter de collisions stellaires.
En effet les astronomes ont conclu qu’avec le temps, et après plusieurs observations grâce aux télescopes Swift et Hubble ainsi que Chandra, que de puissantes explosions peuvent se produire lorsqu’un trou noir et une étoile à neutrons entrent en collision, produisant un autre trou noir.
Bébés et géants
Vu le nombre d’étoiles suffisamment grandes pour produire de tels trous noirs, les scientifiques estiment qu’il existe entre dix millions et un milliard de tels trous noirs dans la seule Voie lactée.
Parsemés dans tout l’Univers, ces trous noirs semblent exister sur deux échelles de taille radicalement différentes.
Nous avons d’un côté ceux qui se nomment “masse stellaire” généralement 10 à 24 fois plus massifs que le Soleil.
Et des géants connus sous le nom de trous noirs “supermassifs”, qui sont des millions, voire des milliards, de fois plus massifs que le Soleil.
Les astronomes pensent que ces géants se trouvent au centre de pratiquement toutes les grandes galaxies, de même que notre propre Voie lactée.
Cependant…
Des preuves récentes de Chandra, XMM-Newton et Hubble renforcent l’hypothèse selon laquelle des trous noirs de taille moyenne existent.
Un mécanisme possible pour la formation de trous noirs supermassifs implique une réaction en chaîne de collisions d’étoiles dans des amas d’étoiles compacts qui se traduit par l’accumulation d’étoiles extrêmement massives, qui s’effondrent ensuite pour former des trous noirs de masse intermédiaire.
Les amas d’étoiles coulent ensuite vers le centre de la galaxie, où les trous noirs de masse intermédiaire fusionnent pour former un trou noir supermassif.