Qui n'a jamais rêvé de posséder tous les savoirs du monde ? Qui ne s'est jamais imaginé chercheur, scientifique, explorateur ? Qui n'a jamais songé aux milles secrets qu'il reste encore à découvrir sur Terre, et ailleurs ? Qui n'a jamais eu envie d'...
Dans l'Univers il existe de nombreux éléments,les étoiles, les planètes, les satellites naturels...Mais connaissez-vous les trous noirs ? Que savez-vous d'eux à part qu'ils ressemblent à un immense gouffre obscur ? Cet article vous en dira plus sur ces étranges astres qui peuplent notre Univers et ne fait que l'engloutir.
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Qu'est ce qu'un trou noir ? Un vide dans l'Univers ?
Un trou noir est une région de l'Univers où se concentre une masse tellement compacte qu'à l'intérieur il existe un champ de gravitation extrême. Cet élément est constitué d'un cœur invisible hypermassif et d'un horizon. Une fois passé cet horizon, un objet ne peut revenir en arrière. L'attraction exercée dans le trou noir sur n'importe quel corps est telle que pour y échapper il faudrait acquérir une vitesse supérieure à celle de la lumière. Il est impossible pour aucun élément, y compris la lumière de s'extraire d'un trou noir.Cela explique l'appellation de «trou noir », qui a été donnée à ce type d'astre par John Wheeler, en 1967. Selon les notions de la relativité générale, un trou noir serait plutôt une région de l'Univers où une courbure extrême révèle des propriétés de l'espace-temps spéciales.
Des caractéristiques spéciales pour un astre spécial
Tout d'abord, l'existence d'un horizon qui est une surface sphéroïdale est une propriété d'un trou noir. Cette limite, sépare l'extérieur et l'intérieur du trou noir, appelée également horizon des événements. Son rayon porte aussi un nom, le rayon de Schwarzschild. Il permet à n'importe quel point situé à l'extérieur du trou noir d'atteindre un point quelconque de l'espace, y compris à l'intérieur du trou noir, en un temps fini. Par contre, si l'on part d'un point à l'intérieur du trou noir, aucun itinéraire ne peut conduire, en un temps fini, à l'extérieur. L'horizon des événements ne peut être franchi que dans un seul sens.
La seconde propriété est que dès la formation d'un trou noir, l'accroissement de la courbure de l'espace-temps à l'intérieur de celui-ci ne peut qu'accélérer. Elle devient donc automatiquement infinie. Cette propriété rappelle la situation dans laquelle l'univers devait se trouver à la date zéro du Big-bang et donc défini un trou noir comme une sorte de Big-bang à l'envers.
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Les diverses caractéristiques des trous noirs sont très déroutantes, ce pourquoi, elles faisaient douter de l'existence de tels astres.
Comment se forme les trous noirs ?
Il existe différents types de trous noirs et donc diverses formations. Les plus connus sont les trous noirs ordinaires ou stellaires. Leur formation est causée par la mort d'une étoile très massive qui a explosé en supernova et dont son cœur, qui s'est effondré, devient un trou noir. La masse de cet astre est du même ordre que celle du Soleil.Plusieurs d'entre eux ont été répertoriés dans notre Galaxie. Il y a également les trous noirs géants qui se trouvent au centre de toutes les Galaxies. Leur masse équivaut à plusieurs millions de masses solaires. Leur formation doit avoir un rapport avec celle de la galaxie qui les abrite, mais reste encore un mystère. Il existe aussi les trous noirs de masse intermédiaire. Il constitue, comme leur nom l'indique, l'intermédiaire entre les trous noirs stellaires et les trous noirs géants. Les fusions successives de trous noirs de petites masses forment ainsi ces astres. Enfin, les trous noirs primordiaux, seraient des reliques du Big-bang mais dont on ignore s'il y en a qui ont survécu jusqu'à nos jours.
La mort poétique de ces astres
Rien ne peut s'extraire d'un trou noir, donc sa seule évolution envisageable est l'accroissement de sa masse. Mais, lorsque celui-ci est suspendu par manque de matière à engloutir, le trou noir s'endort. Il ne meurt pas. Cela explique peut-être que le centre de notre Galaxie semble dépourvu de trou noir géant. Ayant fait le vide autour de lui, le trou noir central serait donc en sommeil.
Pourtant certains trous noirs disparaissent alors comment est-ce possible si les trous noirs ne meurt pas ? C'est Stephen Hawking qui grâce à ses expériences, a réussi à démontrer que les trous noirs peuvent bel et bien disparaître avec le temps. Les résultats de ses recherches ont montré que l'énergie gravitationnelle au voisinage de la surface du trou noir pouvait être assez importante pour créer des particules. La plupart d'entre elles seraient englouties par l'astre mais quelques une en réchapperaient et d'une certaine façon extrairaient de la masse et de l'énergie du trou noir. L'émission de ces particules est appelée le rayonnement Hawking. Donc, les trous noirs s'évaporent, lentement s'ils sont très massifs, mais beaucoup plus vite s'il s'agit de tout petits trous noirs.
Voici la première photo d'un trou noir, celui de la galaxie M87:
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Plus d'explication dans cette vidéo:
On se retrouve jeudi pour de nouvelles découvertes ^^
