Le premier trou noir découvert est plus massif qu'on ne le pensait

Laurent Sacco, Journaliste
·2 min de lecture

Lorsqu’une étoile s’effondre gravitationnellement après avoir épuisé son carburant nucléaire et qu’elle contient encore plusieurs masses solaires malgré les vents stellaires violents en fin de vie qui ont éjecté une partie non négligeable de sa masse initiale, l’espace-temps à l’intérieur de cette étoile devient dynamique et ressemble beaucoup à celui de l’Univers observable lors du Big Bang. La grande différence étant bien sûr que dans le premier cas l’espace est en contraction alors que dans le second il est en expansion.

L’effondrement de l’étoile va conduire sa matière à passer sous la surface de l’horizon des événements du trou noir de masse équivalente à celle de l’étoile, ce qui veut dire en fait que l’étoile devient un trou noir. Au début des années 1960, deux équipes de chercheurs, états-unienne et russe, ont montré sur ordinateur que la formation de cet horizon était tout à fait crédible en se basant uniquement sur les lois de la physique connues de l’époque. Par contre, ces simulations numériques et d’autres calculs analytiques ne permettaient pas vraiment de savoir ce qui se passait en fin d’effondrement gravitationnel.

Les trous noirs, des laboratoires pour la physique fondamentale

C’est le prix Nobel Roger Penrose qui va finalement démontrer en 1965 que si l’on croit aux équations de la théorie de la relativité générale, un point de densité infinie et de courbure de l’espace-temps qui l’est tout autant, doit apparaître une singularité de l’espace-temps et ce contrairement aux calculs de deux physiciens russes légendaires qui affirmaient le contraire, Evgeny Lifshitz et Isaak Khalatnikov.

Toutefois, des effets quantiques et une nouvelle physique de la matière et des forces devaient intervenir et étaient susceptibles de changer la donne. Or, tout comme l’effondrement d’une étoile en trou noir est en quelque sorte l’inverse de l’expansion de l’Univers observable au moment du Big Bang, une singularité gravitationnelle devait apparaître au tout début de...

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