Les trous noirs
Imaginez un tennisman: s'il lance une balle en l'air, elle retombe. S'il lance la balle plus haut, elle montera plus haut puis retombera. Et si on la lance à la vitesse d'une fusée? Elle sortira de l'atmosphère et se perdra dans l'espace. Pour que notre balle puisse sortir de l'atmosphère, il lui faudra atteindre la vitesse de libération. La vitesse de libération de la terre est de 40 320 km/h. la vitesse de libération dépend de la masse de la planète ou de l'étoile: plus celles-ci sont massives, plus la vitesse de libération sera grande.
Selon la relativité générale, rien ne peut aller plus vite que la lumière. Mais si une planète était assez massive pour que sa vitesse de libération soit supérieure ou égale à la vitesse de la lumière? Eh bien c'est un trou noir.
La gravité fait que plus un objet est massif, plus les objets autour sont attirés par lui. Pour comprendre ce qui se passe dans un trou noir, nous devons d'abord savoir s'il est massif. Plus un corps est comprimé, plus il sera lourd. Pour illustrer par un exemple, prenons une valise. Celle-ci est à moitié remplie. Vous décidez donc de prendre une autre valise plus petite, mais qui est aussi lourde que la première. lorsque vous mettez tous les vêtements dans la valise, ceux-ci sont comprimés car la valise est plus petite. Les vêtements sont plus lourd que précédemment !
Si un trou noir est compressé à l'infini, il est donc... infiniment massif. On appelle ça une singularité. Or, Einstein nous apprend dans sa théorie de sa relativité que plus un objet est massif, plus le temps alentour est lent. Autour d'un corps infiniment massif, le temps est infiniment lent, donc... à l'arrêt. Il est difficile pour l'instant de savoir exactement ce qui se passe à l'intérieur du trou noir. mais on sait ce qui vous arrive quand vous vous en approchez. Avant d'entreprendre ce fabuleux voyage, il faut d'abord comprendre un concept important: celui d' horizon des événements. L'horizon des événements est en fait la limite du trou noir: celui-ci dépassé, personne ne peut en sortir, pas même la lumière. Pour reprendre l'exemple de Stephen Hawking dans son "dernière nouvelles des trous noirs" , vous pouvez imaginer un kayak sur une rivière. Au bout de cette rivière se trouve une chute d'eau. Plus vous vous approchez de la chute, plus le courant sera fort et vous aurez du mal à échapper à celle-ci. Lorsque vous arrivez dans la chute rien ne peut vous aider et vous allez irrémédiablement tomber au bas de la chute. Si quelqu'un allait dans un trou noir, il souffrirait beaucoup. Âmes sensibles, s'abstenir!
Que se passerait-il si je tombais dans un trou noir?
Comme nous l'avons vu précédemment, la gravité aux abords d'un trou noir est énorme. Or, quand vous approchez du trou noir, la gravité est plus forte à vos pieds qu'a votre tête. C'est le cas aussi avec la terre, mais de façon si infime qu'on ne le ressent pas. quand vous vous approchez du trou noir, par contre, la différence est telle que votre pauvre corps est étiré de sorte à ce qu'il soit très long et très fin. Trop fin. Votre cœur et vos poumons sont écrasés et vous mourez dans d'atroces souffrances. En fait, ce scénario est obligé tant que vous avez passé l'horizon des événements. Mais avant, vous auriez pu y échapper si vous alliez à une vitesse vertigineuse dans le sens contraire du trou noir.
admettons que vous ayez quand même survécu. La relativité (encore elle!!!) nous dit que plus il y a de masse, plus le temps ralentit. Mais pour qui ? En vérité, vous ne le sentirez pas, car vous allez au même rythme que le temps alentour. Mais votre temps est plus lent que le temps qui est sur la terre. Si de la ou vous étiez vous pouviez l'apercevoir, vous verriez le soleil les hommes mourir, le système solaire s'effondrer après quelque temps seulement ! Et si quelqu'un vous regardait ? Il vous verrait entrer dans le trou noir de plus en plus lentement jusqu’à ce que vous vous arrêtiez totalement. Et si il pouvait rester là encore des milliards d'années, il vous verrait subitement disparaître.
Comment naît un trou noir?
Un trou noir est une étoile qui s'est effondrée sous l'effet de la gravité après sa mort.
En effet, une étoile est une boule de gaz brûlants, qui "consomme" ces gaz. L'énergie produite émet une force, la force thermique, qui tend à élargir l'étoile et qui s'oppose à la gravité. Lorsque les gaz sont consommés, la force thermique ne compense plus la gravité.
Maintenant, tout est une question de poids: une étoile dont sa masse est comprises entre entre 1,4 et 3,2 fois la masse du Soleil deviendra une étoile à neutrons; les plus petites deviendront des naines blanches et les plus grosses deviendront des trous noirs. ◘
crédits iconographiques
- ESA, NASA, and Felix Mirabel, Public domain, via Wikimedia Commons