Les trous noirs

Les trous noirs sont des lieux où la densité de l'Univers atteint son point extrême. La matière, dans un trou noir, est devenue condensée au point que même la lumière, malgré sa vitesse phénoménale de 300 000 km/s ne peut plus en sortir! La plus récente tendance en matière de connaissance des trous noirs et de maintenant penser qu'ils se répartissent en trois classes: les trous noirs galactiques, stellaires et les trous noirs de masse intermédiaire

On est à peu près sûr, maintenant, qu'au centre de chaque galaxie de l'Univers -dont la nôtre- se trouvent des trous noirs supermassifs, d'une taille de l'orbite de Mercure et d'une masse de plusieurs millions de fois celle du Soleil. On ne sait pas comment ils se sont formés. Ces trous noirs sont "actifs": on entend par là qu'ils continuent de capter de la matière des galaxies voire des étoiles. Ils peuvent produire, par ailleurs, de part et d'autre des pôles galactiques, des "jets polaires", des flux de matière accélérée, qui peuvent atteindre jusqu'à 1 million d'années-lumière de longueur. Ces trous noirs supermassifs sont en rotation à des vitesses excessivement élevées, à la limite de la vitesse de la lumière et que ce sont ces vitesses élevées qui génèrent les jets. Les trous noirs stellaires, eux, sont essentiellement le résultat d'un évènement supernova, lorsqu'à la fin de sa vie, une étoile s'effondre sur elle-même. Ces trous noirs sont petits (de l'ordre de 10 masses solaires). Enfin, on pense qu'il existe des trous noirs de masse intermédiaire, qui, comme leur nom l'indique, sont une classe intermédiaire entre celle des trous noirs galactiques et celle des trous noirs stellaires. Ils ont une masse de l'ordre de 10000 masses solaires et peuvent résulter soit de la fusion, au centre d'amas stellaires, de plusieurs trous noirs stellaires (cela a été observé dans un amas globulaire en 2008) ou ils peuvent être les trous noirs centraux de petites galaxies -en cours, par exemple, d'être absorbées par de plus grandes. Des études récentes ont également montré que les trous noirs de masse intermédiaire se trouvent, ainsi, dans l'environnement turbulent d'amas globulaires (ce qui laisse penser qu'il y a bien accrétion de plusieurs trous noirs stellaires au centre des amas et que le trou noir résultant finit par atteindre une masse suffisante pour capter une partie des interactions gravitationnelles d'importance qui se déroulent dans un amas globulaire)

Une étude récente, de 2005, par le Chandra Telescope, le télescope de la NASA dans les rayons-X, montre que la condition pour qu'un évènement supernova donne naissance à un trou stellaire, est que l'étoile d'origine ait une masse entre 25 et 40 fois celle du Soleil. Les étoiles plus importantes se transforment, elles, en étoiles à neutrons, car elles ont plus efficacement perdu de leur masse tout au long de leur vie. D'autres éléments -la composition chimique de l'étoile, sa vitesse de rotation, ou d'être un des éléments d'une étoile double- peuvent aussi jouer un rôle dans la transformation finale d'une étoile en trou noir ou en une étoile à neutrons

Tous les trous noirs présentent les mêmes caractéristiques physiques: un "disque d'accrétion" -sorte de disque de matière et de gaz en rotation- les entoure. C'est dans ce disque que la matière qui est attirée par les trous noirs entre en rotation avant d'être définitivement ingérée. Les trous noirs sont souvent pourvu de deux jets polaires. L'étude des trous noirs nécessite habituellement l'emploi d'outils spécialisés car ils émettent essentiellement dans les rayons-X, résultat de leur activité à haute énergie. Le télescope Chandra, de la NASA, spécialisé dans cette longueur d'onde, est l'un de ces outils. Les trous noirs galactiques -les trous noirs supermassifs- quoiqu'actifs, sont généralement, "endormis" et relativement calmes mais, tous les 10000 ans, ils peuvent capter une étoile qui passe trop près, déclenchant des explosions de rayons-X jusqu'à ce que l'étoile ait été définitivement absorbée. Le trou noir de notre Galaxie a eu son dernier épisode important d'activité il y a 300 ans: on pense qu'une étoile géante a explosé à proximité et qu'elle a poussé du gaz dans le trou noir, amenant une bouffée d'activité. Pour ce qui est des hypothèses, il se pourrait que les trous noirs soient des lieux d'interconnection avec des emplacements de l'Univers, ou des univers différents, où les lois de la physique seraient totalement différentes de celles que nous connaissons. Les trous noirs pourraient également être des lieux par lesquels on pourrait voyager dans le temps. Une seule chose, pour l'instant, est sûre: si, un jour, vous partez pour un long voyage spatial, ne vous approchez jamais d'un trou noir -quelle qu'en soit la catégorie! On ne vous retrouverait jamais ni vous ni votre vaisseau spatial