Cinq théories sur les trous noirs qui vont vous époustoufler

Cinq théories sur les trous noirs qui vont vous époustoufler

Les trous noirs sont parmi les objets 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 mystique.

Ils ont également infiltré la culture populaire à travers la science-fiction, Star Trek et les magazines hollywoodiens.

Mais quelles sont les cinq théories les plus bizarres et les plus captivantes sur les trous noirs qui sont si incompréhensibles qu’elles époustouflent l’esprit ?

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)

Les scientifiques ont découvert deux trous noirs supermassifs mangeant côte à côte avec seulement 750 années-lumière entre eux – en savoir plus

Des astronomes ont découvert deux trous noirs « mangeant » côte à côte

1. Ils sont entourés d’un « cercle de feu ».

En 2019, des astronomes ont pris la 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 « cercle de feu » très brillant, comme le décrivent les chercheurs, entourant un trou noir parfaitement circulaire.

« C’est comme regarder les portes de l’enfer », a déclaré Heino Falk de l’Université Radboud de Nimègue, aux Pays-Bas.

Lorsque les trous noirs consomment de la matière parasite trop proche, ils la compriment en un disque super chaud de gaz incandescent.

A l’image du trou noir supermassif au cœur de la galaxie voisine Messier 87 (M87), la partie inférieure de l’anneau apparaît brillante car les gaz s’y précipitent vers la Terre.

Le trou noir courbe également la lumière autour de lui, ce qui crée l’ombre circulaire.

Dans un précédent historique, les scientifiques ont capturé une image remarquable d’un trou noir supermassif au cœur de notre galaxie, la Voie lactée

2. Ils ont des « cheveux »

En 2015, le regretté physicien, le professeur Stephen Hawking, a suggéré que les trous noirs n’étaient pas les « prison éternelles » que beaucoup pensaient qu’ils étaient, ajoutant qu’il était possible que les données aient glissé d’une falaise.

Un an plus tard, il a élargi la théorie en disant que la réponse se trouvait dans les particules à énergie nulle, ou « poils fins », trouvées à l’horizon du trou noir.

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En 2015, le professeur Stephen Hawking a suggéré que les trous noirs n’étaient pas les « prison éternelles » que beaucoup pensaient qu’ils étaient, ajoutant qu’il était possible que des données puissent s’échapper de l’abîme. Un an plus tard, il a élargi la théorie en disant que la réponse réside dans les particules à énergie nulle, ou « poils fins », trouvées à l’horizon du trou noir (stock image)

Il propose que les particules 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 capturer et stocker des informations extraites des particules tombant dans le trou noir.

Cela signifie effectivement que même si les particules qui tombent dans un trou noir peuvent disparaître, leurs informations sont toujours au bord de l’oubli dans ce « cheveu fin » de particules quantiques.

Le physicien théoricien a comparé le retour de l’information à une encyclopédie brûlante, où techniquement l’information ne serait pas perdue, mais serait extrêmement difficile à déchiffrer.

L’hypothèse n’a pas été prouvée, mais elle 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. Il émet des fontaines à gaz

La forte adhérence gravitationnelle d’un trou noir signifie que rien ne peut s’échapper s’il s’approche trop près du bord du trou.

Mais bon nombre de ces objets mystérieux sont en fait entourés d’accumulations de gaz et de poussière qui entourent les trous noirs comme l’eau qui coule dans un égout.

Selon une étude de 2018, cette accumulation de matière est un processus en trois étapes.

La forte adhérence gravitationnelle du trou noir signifie que rien ne peut s’échapper s’il s’approche trop près du bord du trou. Mais bon nombre de ces objets mystérieux sont en réalité entourés d’accumulations de gaz et de poussière, qui jaillissent directement dans les airs et ressemblent puissamment à des fontaines.

Tout d’abord, le gaz froid forme un disque près du plan de rotation, qui se réchauffe jusqu’à ce que les particules se désintègrent.

Certaines de ces particules sont éjectées au-dessus et au-dessous du disque, puis retombent pour former une structure en forme de fontaine.

D’autres observations suggèrent également que ce mouvement produit des anneaux arqués entourant les puits intérieurs de matière, qui jaillissent directement dans les airs et ressemblent beaucoup à des fontaines.

4. Ils sont la source d’énergie noire

Le mois dernier, des scientifiques de l’Imperial College de Londres ont fait une annonce passionnante sur les trous noirs.

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Ils ont révélé de façon spectaculaire que la substance pourrait en fait être la source d’une énergie inconnue connue sous le nom d’énergie noire.

Fondamentalement, 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 en leur cœur. 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 découvrir que non seulement l’univers était en expansion, mais que cette expansion s’accélérait également.

Pour expliquer cette découverte, il a été suggéré que « l’énergie noire » est responsable de repousser les choses avec une force supérieure à la gravité.

Cela était lié à un concept proposé par Einstein mais abandonné plus tard – une « constante cosmologique » qui s’oppose à la gravité et empêche l’effondrement de l’univers.

Les trous noirs posaient cependant problème : il est difficile de s’opposer à leur intense gravité, surtout en leur centre, où tout semble s’effondrer en un phénomène appelé « singularité ».

Pour approfondir le problème, A.J. Une équipe de 17 chercheurs de neuf pays a étudié les neuf milliards d’années d’évolution des trous noirs.

Ils ont observé d’anciennes galaxies dormantes et ont découvert que les trous noirs gagnaient de la masse d’une manière compatible avec le fait qu’ils contenaient de l’énergie du vide ou de l’énergie noire.

En effet, la taille de l’univers à différents moments dans le temps est étroitement proportionnelle 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 calculée par l’énergie du vide du trou noir – 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 une singularité gravitationnelle, où l’espace-temps se courbe vers l’infini, et toute matière qui le traverse peut survivre.

Ou du moins c’est ce qu’il a toujours pensé.

Cependant, des chercheurs ont suggéré dans une étude récente qu’il pourrait en fait y avoir une sortie par un trou de ver au centre du trou noir, qui agit comme une « porte dérobée ».

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Au plus profond d’un trou noir se trouve une singularité gravitationnelle, où l’espace-temps se courbe vers l’infini, et quelle que soit la matière qui la traverse, elle peut survivre (Image stockée)

Selon cette théorie, tout ce qui traverse un trou noir sera « boueux » ou étiré à l’extrême, mais reviendra à sa taille normale lorsqu’il apparaîtra dans une autre région de l’univers.

Bien qu’il soit peu probable qu’un humain survive au processus, les chercheurs affirment que la matière à l’intérieur d’un trou noir ne sera pas perdue pour toujours comme on le pensait auparavant, et sera plutôt expulsée vers une autre région de l’univers.

Les chercheurs disent qu’aucune énergie « extraterrestre » ne serait nécessaire pour générer le trou de ver, comme le suggère la théorie de la gravité d’Einstein.

Les trous noirs ont une attraction gravitationnelle si forte qu’aucune lumière ne peut s’échapper

Les trous noirs sont si denses et leur gravité est si forte qu’aucune forme de rayonnement – pas même la lumière – ne peut s’en échapper.

Ils agissent comme des sources gravitationnelles intenses qui soulèvent de la poussière et du gaz autour d’eux. On pense que leur gravité intense est ce autour de quoi tournent les étoiles des galaxies.

Comment il se forme n’est toujours pas compris. Les astronomes pensent qu’il peut se former lorsqu’un grand nuage de gaz, jusqu’à 100 000 fois plus massif que le soleil, s’effondre dans un trou noir.

Beaucoup de ces graines de trous noirs fusionnent ensuite pour former des trous noirs supermassifs, qui se trouvent au centre de toutes les galaxies massives connues.

Alternativement, la graine de trou noir supermassif pourrait provenir d’une étoile géante, d’environ 100 fois la masse du Soleil, qui finit par se transformer en un trou noir après avoir manqué de carburant et s’effondrer.

Lorsque ces étoiles géantes meurent, elles traversent également une « supernova », qui est une explosion massive qui expulse la matière des couches externes de l’étoile dans l’espace lointain.

Jacinthe Poulin

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