Dans un trou noir, l'espace et le temps existent-ils encore ?

"L'espace et le temps existent-ils encore dans un trou noir ?", nous demande une lectrice sur notre page Facebook. C'est notre question de la semaine.

"L'espace et le temps existent-ils encore dans un trou noir ?", nous demande Sandy Rucheton sur notre page Facebook. C'est notre question de la semaine. Pour y répondre, (re)découvrez ci-dessous notre article publié initialement dans le magazine Les Indispensables de Sciences et Avenir n°209 (daté avril/ juin 2022) et intitulé "Voyage au centre d'un trou noir : est-ce que le film Interstellar est réaliste ?".

Un trou noir, une machine où le temps et l'espace n'existent plus ?

L'une des péripéties du film Interstellar (2014) voit l'astronaute Joseph Cooper s'approcher de Gargantua, trou noir central d'une galaxie imaginaire. Il passe sans encombre le disque de matière qui ceint l'astre et plonge au-delà de ce qu'on appelle son horizon des événements, seuil de la région qui l'entoure d'où rien ne peut s'échapper, pas même la lumière. Cooper est alors brinquebalé vers le centre de l'objet céleste, que Christopher Nolan, le réalisateur, décrit comme une machine où le temps et l'espace n'existent plus...

Un scénario réaliste ? Peut-être… ou peut-être pas. Car, surchauffé à des millions de degrés, le disque de matière qui gravite généralement autour de tels trous noirs supermassifs émet des rayons X délétères. "Sauf si ce disque ne s'était pas alimenté en matière extérieure depuis des millions d'années, ce qui est peu probable, Cooper serait à coup sûr grillé avant d'aller plus loin ! commente Alain Riazuelo, chercheur à l'Institut d'astrophysique de Paris. Le film a cependant raison sur un point : Cooper ne sentirait pas l'effet des forces de marée, inévitable."

"L'espace entre l'horizon et le centre est donc… vide"

Les forces de marée, ce sont les effets dus à l'attraction différentielle des points d'un solide : par exemple, la Lune attire davantage le côté le plus proche de notre planète que son centre, et encore plus que le point opposé. La Terre est étirée dans le sens de l'axe Terre-Lune. Dans le cas d'un trou noir, la puissance de cet effet détermine l'étirement d[...]

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