Pourquoi vous devriez vous passionner pour les trous noirs

La Nasa fête sa « Black Hole Week » (littéralement, « semaine du trou noir ») cette semaine du 12 au 18 avril 2021. Pour l’occasion, l’agence spatiale américaine a même dévoilé toute une série de visuels à télécharger (dont on s’est largement inspiré pour illustrer cet article), avec des trous noirs humanisés — petits, grands, musclés, blasés, ou même roulant des yeux. Si cela n’a pas déjà suffi à vous convaincre que les trous noirs, c’est vraiment sensationnel, restez-là : il y a bien d’autres raisons de se fasciner pour ces objets célestes.

Voici quelques-uns de leurs « super-pouvoirs » et de leurs indéniables qualités, qui ne devraient pas vous laisser indifférents.

Parce que les trous noirs sont invisibles

Les trous noirs ne doivent pas leur invisibilité à une cape ou une potion magique, mais à leur incroyable champ gravitationnel. Bien que son nom puisse le laisser croire, un trou noir n’est absolument pas un vide dans l’espace. Au contraire, une importante quantité de matière s’accumule dans cette région.

Le champ gravitationnel d’un trou noir (sa force d’attraction) est si intense qu’aucune matière qui y pénètre ne peut espérer en ressortir. Ce serait votre cas si vous tombiez dedans. C’est aussi le cas de la lumière. Voilà pourquoi on dit, en astronomie, que les trous noirs sont optiquement invisibles.

Mais, alors, comment fait-on pour les détecter, si on ne peut pas les voir ? Plusieurs méthodes existent pour trouver des indices de la présence des trous noirs. Ce ne sont pas des observations directes, certes, mais l’on peut étudier des objets (comme des étoiles) ou de la matière qui existe dans l’environnement d’un potentiel trou noir. La matière happée par un trou noir, par exemple, est chauffée à des températures très élevées et prend la forme d’un disque d’accrétion — le fameux « anneau de feu » sur la seule et unique image d’un trou noir qui a pour l’instant été réalisée.

Parce que chaque trou noir est unique

Tous les trous noirs ne se ressemblent pas. Certains sont tous petits : les scientifiques pensent que les plus minuscules pourraient être aussi petits qu’un atome. Et même ainsi, leur masse pourrait être gigantesque (à peu près celle d’une grande montagne). D’autres sont des véritables colosses, comme ce trou noir de 40 milliards de masses solaires : on pourrait donc mettre 40 milliards de fois la masse du Soleil dedans, soit 1 989 100 000 000 000 000 000 000 000 000 kg x 40 000 000 000. Oui, ça fait beaucoup de zéros.

Voici les principales catégories de trous noirs que l’on connaît et que l’on étudie actuellement.

• Les trous noirs stellaires, dont la masse est généralement comprise entre 10 et 24 fois la masse du Soleil.
• Les trous noirs supermassifs, qui équivalent à au moins un million de fois la masse du Soleil.
• Entre les deux, les trous noirs intermédiaires, représentant plusieurs milliers de masses solaires.

Parce que les trous noirs sont gentils, au fond

Donc là, si on résume, vous êtes en train de nous dire qu’il y a dans l’Univers des trous noirs énormes gobant tout ce qu’ils trouvent à se mettre sous la dent, et personne ne s’inquiète que l’un d’entre eux puisse détruire la Terre ?! Pas de panique. Imaginer que les trous noirs se baladeraient tranquillement dans l’espace afin de broyer les étoiles, les lunes et les planètes, ce ne serait pas tout à fait réaliste (bon, c’est vrai que c’est exactement ce que dirait un trou noir dévoreur de planètes).

La Terre ne risque pas de tomber dans un trou noir : aucun d’entre eux n’est tout simplement assez proche de notre système solaire. Si quelque chose doit nous faire peur, ce n’est pas un trou noir, mais la rencontre avec une autre étoile.

Par ailleurs, le Soleil ne peut pas devenir un trou noir, car il n’est pas assez massif pour exploser. Et même si un trou noir, de la même masse que lui, venait à prendre sa place dans le système solaire, la Terre ne tomberait pas dedans : puisque ce trou noir aurait la même gravité que le Soleil, les planètes resteraient en orbite autour de lui (par contre, on pourrait effectivement s’interroger sur les conséquences de la privation des rayons du Soleil).