Les trous noirs sont parmi les objets les plus fascinants et les plus controversés de l’univers.
Ils ont capturé l’imagination du public pendant des décennies, en partie grâce au regretté Stephen Hawking, qui les a transformés d’une théorie scientifique difficile à comprendre en une source d’émerveillement mystérieux.
Ils ont également imprégné la culture populaire à travers les magazines de science-fiction, Star Trek et les superproductions hollywoodiennes.
Mais quelles sont les cinq théories les plus bizarres et les plus captivantes sur les trous noirs qui sont si insondables que l’esprit est époustouflant ?
Ici, MailOnline jette un œil.
Mystérieux: les trous noirs sont parmi les objets les plus fascinants et les plus controversés de l’univers (stock image)
1. Ils sont entourés d’un “cercle de feu”
En 2019, des astronomes ont pris la toute première image d’un trou noir situé dans une galaxie lointaine.
Décrit par les scientifiques comme « un monstre », il fait trois millions de fois la taille de la Terre.
L’image montre un “anneau de feu” intensément brillant, comme l’ont décrit les chercheurs, entourant un trou noir parfaitement circulaire.
“C’est comme regarder les portes de l’enfer”, a déclaré Heino Falcke de l’université Radboud de Nimègue, aux Pays-Bas.
Comme les trous noirs consomment de la matière qui s’éloigne trop près, ils la pressent dans un disque surchauffé de gaz incandescent.
À l’image du trou noir gargantuesque au cœur de la galaxie voisine Messier 87 (M87), le bas de l’anneau apparaît brillant car les gaz qui s’y trouvent sont fouettés vers la Terre.
Le trou noir courbe également la lumière autour de lui, ce qui crée l’ombre circulaire.
Dans une première historique, des scientifiques ont capturé une image remarquable d’un trou noir supermassif au cœur de notre Voie lactée
2. Ils ont des “cheveux”
En 2015, feu le professeur Stephen Hawking, physicien, a suggéré que les trous noirs n’étaient pas les “prison éternelles” que beaucoup pensent qu’ils étaient, ajoutant qu’il était possible que des données s’échappent de l’abîme.
Un an plus tard, il a développé la théorie en déclarant que la réponse réside dans les particules à énergie nulle, ou “cheveux doux”, qui se trouvent à l’horizon du trou noir.
En 2015, le professeur Stephen Hawking a suggéré que les trous noirs n’étaient pas les “prison éternelles” que beaucoup pensent qu’ils étaient, ajoutant qu’il était possible que des données s’échappent de l’abîme. Un an plus tard, il a développé la théorie en déclarant que la réponse réside dans les particules à énergie nulle, ou “cheveux doux”, qui se trouvent à l’horizon du trou noir (stock image)
Cela suggère que les particules qui se trouvent à l’horizon des événements, la limite du trou noir, seraient constituées de photons et de gravitons, qui sont des paquets subatomiques de lumière et d’énergie gravitationnelle.
Ces particules quantiques de très faible énergie, voire nulle, déposées au bord du trou noir, peuvent capter et stocker des informations extraites des particules tombant dans le trou noir.
Cela signifie effectivement que même si les particules tombant dans le trou noir ont peut-être disparu, leurs informations continuent de s’attarder au bord de l’oubli dans ces « cheveux mous » de particules quantiques.
Le physicien théoricien a comparé le retour d’informations à une encyclopédie brûlée, où les informations ne seraient pas techniquement perdues, mais seraient incroyablement difficiles à déchiffrer.
L’hypothèse n’a pas été prouvée, mais pourrait aider à résoudre un paradoxe de longue date sur ce qu’il advient du gaz et de la poussière tombés dans un trou noir.
3. Ils émettent des fontaines de gaz
La puissante adhérence gravitationnelle d’un trou noir signifie que rien ne peut s’échapper s’il s’approche extrêmement près du bord du trou.
Mais bon nombre de ces objets mystérieux sont en fait entourés d’une accumulation de gaz et de poussière qui entourent les trous noirs un peu comme l’eau qui coule dans un égout.
Selon une étude de 2018, cette accumulation de matière est un processus en trois étapes.
La puissante adhérence gravitationnelle d’un trou noir signifie que rien ne peut s’échapper s’il s’approche extrêmement près du bord du trou. Mais bon nombre de ces objets mystérieux sont en fait entourés d’une accumulation de gaz et de poussière, qui jaillit directement dans les airs et ressemble fortement à des fontaines.
Tout d’abord, le gaz froid forme un disque près du plan de rotation, chauffant jusqu’à ce que les molécules se décomposent.
Certaines de ces molécules sont expulsées au-dessus et au-dessous du disque, qui retombe ensuite pour créer une structure en forme de fontaine.
Des observations alternatives suggèrent également que ce mouvement produit des anneaux arqués qui entourent des colonnes internes de matière, qui jaillissent directement dans les airs et ressemblent fortement à des fontaines.
4. Ils sont la source de l’énergie noire
Le mois dernier, des scientifiques de l’Imperial College de Londres ont fait une annonce passionnante sur les trous noirs.
Ils ont révélé de manière passionnante que les objets pourraient en fait être la source d’une énergie inconnue connue sous le nom d’énergie sombre.
Essentiellement, la théorie du Big Bang de la création de notre univers prédisait à l’origine que son expansion ralentirait – ou même commencerait à se contracter – en raison de l’attraction de la gravité.
Percée : Les scientifiques ont trouvé la première preuve que les trous noirs sont la source d’énergie noire. Ils ont étudié les galaxies et les trous noirs supermassifs au cœur de celles-ci. Sur la photo, NGC 1316, une galaxie lenticulaire située à environ 60 millions d’années-lumière dans la constellation Fornax
Mais en 1998, les astronomes ont été surpris de constater que non seulement l’univers était toujours en expansion, mais que cette expansion s’accélérait également.
Pour expliquer cette découverte, il a été proposé qu’une « énergie noire » était responsable de séparer les choses plus fortement que la gravité.
Cela était lié à un concept qu’Einstein avait proposé mais abandonné plus tard – une «constante cosmologique» qui s’opposait à la gravité et empêchait l’univers de s’effondrer.
Les trous noirs posaient cependant un problème : il est difficile de s’opposer à leur gravité extrêmement forte, en particulier en leur centre, où tout semble s’effondrer dans un phénomène appelé « singularité ».
Pour approfondir le problème, un Une équipe de 17 chercheurs de neuf pays a étudié neuf milliards d’années d’évolution des trous noirs.
Ils ont observé des galaxies anciennes et dormantes et ont découvert que les trous noirs gagnent en masse d’une manière cohérente avec le fait qu’ils contiennent de l’énergie du vide, ou énergie noire.
En fait, la taille de l’univers à différents moments dans le temps correspondait étroitement à la masse des trous noirs supermassifs au cœur des galaxies.
En d’autres termes, la quantité d’énergie noire dans l’univers peut être expliquée par l’énergie du vide des trous noirs, ce qui signifie que les trous noirs sont la source d’énergie noire.
5. Ils peuvent être des “portes dérobées” vers d’autres parties de l’univers
Au plus profond d’un trou noir se trouve la singularité gravitationnelle, où l’espace-temps se courbe vers l’infini, et où toute matière qui passe à travers peut survivre.
Ou du moins c’est ce qu’on a toujours pensé.
Cependant, dans une étude récente, des chercheurs ont suggéré qu’il pourrait en fait y avoir une issue à travers un trou de ver au centre du trou noir, qui agit comme une « porte dérobée ».
Au fond d’un trou noir se trouve la singularité gravitationnelle, où l’espace-temps se courbe vers l’infini, et aucune matière ne peut survivre (stock image)
Selon cette théorie, tout ce qui voyage à travers le trou noir serait « spaghettifié », ou étiré à l’extrême, mais reviendrait à sa taille normale lorsqu’il émergerait dans une autre région de l’univers.
Bien qu’il soit peu probable qu’un humain survive à ce processus, les chercheurs affirment que la matière à l’intérieur du trou noir ne serait pas perdue à jamais comme on le pensait auparavant, et serait plutôt expulsée dans une autre zone de l’univers.
Et, les chercheurs disent qu’il n’y aurait pas besoin d’énergie “exotique” pour générer le trou de ver, comme le suggère la théorie de la gravité d’Einstein.
