9 idées fausses que vous avez probablement sur les trous noirs

Les trous noirs sont parmi les choses les plus étranges et les plus fascinantes de l'univers, mais grâce à la science-fiction et la culture pop, une grande partie de ce que les gens pensent qu'ils savent à leur sujet n'est pas vraiment vrai.

Les scientifiques étudient les trous noirs depuis des décennies, et bien qu'il y ait encore beaucoup de choses que nous ne comprenons pas pleinement, nous savons que certaines des idées les plus courantes à leur sujet sont loin.

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Les trous noirs sont des aspirateurs cosmiques

Beaucoup de gens pensent que les trous noirs se promènent dans l'espace, aspirant tout comme une sorte de roomba cosmique. Mais ce n'est pas comme ça qu'ils fonctionnent. Leur gravité n'est pas magique. Il suit les mêmes règles que tout autre objet massif, comme une planète ou une étoile. Les choses peuvent en fait orbiter un trou noir très bien, tant qu'ils restent à une distance de sécurité.

La vraie zone de danger est l'horizon des événements. Une fois que quelque chose croise ce point, il n'y a pas de retour. Mais à moins que vous ne soyez déjà beaucoup trop proche, un trou noir ne vous tirera pas au hasard. Vous devrez dériver vers lui, tout comme vous le feriez avec toute autre force gravitationnelle forte.

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Les trous noirs sont complètement invisibles

Les trous noirs ne dégagent pas eux-mêmes la lumière, mais cela ne signifie pas qu'ils sont impossibles à voir. Au lieu de chercher le trou noir lui-même, les scientifiques regardent comment il affecte la matière environnante.

Par exemple, la gravité d'un trou noir tire dans le gaz et la poussière, créant un disque d'accrétion tourbillonnant qui devient très chaud et brille. C'est souvent le premier indice qu'un trou noir est là.

En 2019, les astronomes ont réussi à photographier «l'ombre» d'un trou noir à l'aide du télescope Horizon Event. Ce n'est pas le trou noir lui-même, mais le matériau éclatant autour d'elle et la façon dont la lumière se plie près de l'horizon de l'événement.

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Tous les trous noirs ont la même taille

Les trous noirs ne sont pas une taille unique. Ils sont disponibles en différentes tailles, selon la façon dont ils se sont formés. Voici ce que nous savons (ou théorions au moins) pour le moment:

• Trous noirs de masse stellaire sont le genre «régulier», formé lorsqu'une étoile massive s'effondre. Ils sont jusqu'à quelques dizaines de fois la masse du soleil.
• Trous noirs de masse intermédiaire sont les poids moyens, allant de centaines à des milliers de masses solaires. Les scientifiques essaient toujours de comprendre comment ils se forment.
• Trous noirs supermassifs Les monstres se cachent-ils dans les centres de galaxies, des millions, voire des milliards de fois la masse du Soleil. Sagittaire A *, celui au centre de notre Voie lactée, en fait partie.
• Trous noirs primordiaux sont purement théoriques (pour l'instant). S'ils existent, ils seraient minuscules, peut-être même aussi petits qu'un atome, formés dans l'univers précoce.

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Toutes les étoiles deviennent des trous noirs

Toutes les étoiles ne se terminent pas le trou noir dramatique. Seuls les plus grands qui sont environ 20 fois la masse du soleil ou plus ont suffisamment de gravité pour s'effondrer dans un trou noir lorsqu'ils meurent.

Les petites étoiles, comme notre soleil, ont un sort beaucoup plus calme. Lorsqu'ils manquent de carburant, ils ont perdu leurs couches extérieures et laissent derrière lui un nain blanc, un noyau super dense mais pas tout à fait au niveau du trou noir. Des étoiles légèrement plus grandes peuvent s'effondrer en étoiles à neutrons, qui sont incroyablement denses mais toujours pas des trous noirs.

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Tu serais instantanément écrasé en entrant dans un trou noir

Tomber dans un trou noir ressemble à une mort instantanée et brutale, mais cela dépend en fait de la taille du trou noir.

Dans un trou noir de masse stellaire (le plus petit), les choses allaient mal rapidement. La gravité change si fortement près de l'horizon de l'événement que vous seriez étiré en un brin mince (un phénomène nommé de manière appropriée) bien avant même d'atteindre le centre.

Mais si vous êtes tombé dans un trou noir supermassif comme le Sagittaire A, celui au milieu de notre galaxie, vous ne remarquerez peut-être même pas lorsque vous avez traversé l'horizon de l'événement. L'attraction gravitationnelle change plus progressivement, vous ne serez donc pas étirée tout de suite.

Cela dit, vous mourriez toujours.

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Les trous noirs sont permanents

Il est vrai qu'une fois que vous avez traversé l'horizon de l'événement d'un trou noir, il n'y a pas de retour. Même la lumière ne peut pas s'échapper. Mais cela ne signifie pas que les trous noirs durent éternellement.

Grâce à un effet quantique étrange appelé Hawking Radiation (nommé d'après Stephen Hawking), les trous noirs perdent lentement de l'énergie au fil du temps. Cela signifie qu'ils rétrécissent incroyablement lentement.

Étant donné suffisamment de temps, comme bien plus longtemps que l'âge actuel de l'univers, un trou noir pourrait s'évaporer complètement. Donc, même si rien ne s'échappe de l'intérieur, les trous noirs eux-mêmes ne restent pas pour toujours.

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Les trous noirs restent au même endroit

Les trous noirs ne sont pas ancrés dans l'espace. Ils peuvent se déplacer, tout comme les étoiles et les planètes, parfois à des vitesses intenses.

La plupart des trous noirs restent en place, comme le trou noir supermassif au centre de notre galaxie. Mais certains, appelés trous noirs voyous, dérivent dans l'espace. Ils peuvent être expulsés de leurs emplacements d'origine par des remorqueurs gravitationnels d'autres objets ou même des collisions avec d'autres trous noirs.

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Les trous noirs ne sont que des trous dans l'espace

Malgré son nom, les trous noirs ne sont pas des trous ou des vides vides. Ce sont des objets super denses avec une tonne de masse et de gravité, tout comme les étoiles ou les planètes, mais bien plus extrêmes que tout ce à quoi nous sommes habitués.

Les trous noirs se forment lorsqu'une étoile massive s'effondre sur elle-même, entassant toute sa masse dans un espace incroyablement petit. Cela crée une traction gravitationnelle si forte que rien ne peut s'échapper au-delà de l'horizon de l'événement. Pas même léger.

Donc, un trou noir n'est pas un trou cosmique. Cela ressemble plus à un objet super emballé qui plie l'espace et le temps d'une manière qui rend impossible de s'échapper une fois que vous vous rapprochez trop.

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Le grand collisionneur de hadrons pouvait créer un trou noir qui détruit la Terre

Certaines personnes craignent que le grand collisionneur de hadrons, l'accélérateur de particules le plus puissant du monde construit pour briser les protons ensemble à presque la vitesse de la lumière, pourrait accidentellement créer un trou noir qui avale la planète. Mais il n'y a vraiment pas de danger. Cette idée est plus de science-fiction que de science.

L'idée vient du fait que les collisions de particules à haute énergie, comme celles du LHC, pourraient théoriquement produire de minuscules trous noirs. Mais même si cela se produisait (ce qui n'est pas certain), ces trous noirs seraient microscopiques et disparaîtraient presque instantanément grâce au rayonnement de colportage. Ils ne resteraient pas assez longtemps pour faire des dégâts.

De plus, la nature dirige sa propre version du LHC depuis des milliards d'années. Les rayons cosmiques, qui sont des particules à haute énergie de l'espace, écrasent tout le temps dans l'atmosphère de la Terre avec beaucoup plus d'énergie que tout ce que nous pouvons créer dans un laboratoire. Si ces collisions étaient dangereuses, nous ne serions pas ici pour le moment.

Bien que les trous noirs soient évidemment très réels, l'idée d'une détruisation de la terre d'origine humaine ne s'aligne tout simplement pas avec la physique réelle… pour le moment.

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Les trous noirs ont des propriétés pliantes, mais ce n'est pas ce que la science-fiction les rend. Nous avons maintenant de vraies images de trous noirs, nous savons qu'ils peuvent se déplacer dans l'espace, et nous comprenons même comment ils peuvent lentement s'évaporer au fil du temps.

La réalité des trous noirs est beaucoup plus fascinante que la fiction.