Tout
comme les êtres vivants, les étoiles ont une naissance et une
mort...
Les
étoiles, comme notre soleil, dégagent une grande quantité d'énergie en
brûlant les gaz dont elles sont constituées (principalement de l'hydrogène
gazeux) pour les transformer en éléments plus lourds tels que l'hélium.
Cette réaction thermonucléaire dilate l'étoile alors qu'au contraire,
ses forces gravitationnelles la contracte. C'est ici précisément que se
trouve son équilibre.
Dès que l'étoile n'a
plus de carburant, les forces gravitationnelles l'emporte
et le cœur de l'étoile se contracte. L'étoile se met alors à grossir
jusqu'à devenir une géante
rouge.
- Si à l'origine,
l'étoile était peu massive, elle perdra son enveloppe, laissant son cœur
se transformer en une
naine blanche.
-
Si au contraire, la masse de l'étoile était plus de 3.2
fois la masse de notre soleil, elle explosera pour donner naissance à une
supernova. Son
cœur formera alors soit une étoile à neutrons
(pulsar) ou
un
trou noir.
Nous
nous trouvons maintenant au moment où l'étoile n'a donc plus de carburant
pour résister à l'attraction. L'étoile, s'attire alors indéfiniment
vers son noyau, formant ainsi le trou noir. Ce dernier aspirera tout ce
qui passera près de lui, incluant la lumière, la matière, voire même
d'autres trous noirs...
Une fois formé, le trou noir n'évolue pratiquement pas. La seule
péripétie qui peut lui arriver est d'avaler à l'occasion un objet
cosmologique tels que un astéroïde ou une comète. De cela résulte une
augmentation de sa masse.
Des chercheurs américains et japonais ont par ailleurs mis en évidence
des trous noirs de taille moyenne d'une masse voisine de 100 à 10 000
fois celle du soleil, et occupant un volume égal à celui de la lune.
Puisque
les trous noirs n'émettent aucune lumière, on ne peut les voir.
Ce que les astronomes perçoivent, ce sont en fait les phénomènes entourant les
trous noirs :
-
La matière gazeuse qui s'engouffre de plus en plus vite vers le trou noir
, tourne en un disque lumineux. Ces tourbillons peuvent être
observés en infra rouge par
le télescope spatiale Hubble.
-
Dans
sa chute de plus en plus rapide vers le centre, le gaz émet également une très
grande quantité d'énergie, sous forme de rayons X. Ce sont ces sources
de rayons X que les astronomes ont pu observer.
-
Les étoiles attirées par le trou noir s'accélèrent (certaines à plus
de 1500 km/sec). C'est en suivant la trajectoire de 6 étoiles entre
1995 et 2000, que l'existence d'un trou noir supermassif, au centre de
notre galaxie, fut finalement prouvée.
-
Les trous noirs supermassifs peuvent également libérés de puissants
jets de plasma. Ces derniers sont alors observés via le rayonnement radio
avec le VLA (Very Large Array, “très grand réseau”).
Cet interféromètre, dont la base s’étend sur des dizaines de kilomètres
dans le désert du Nouveau-Mexique, comprend 27 antennes paraboliques de 25
m de diamètre chacune, et permet de mener des observations radio
ultrasensibles.
Les
astronomes s'accordent à dire que les trous noirs seraient très
nombreux, au même titre que les étoiles et les galaxies. Ils
pourraient représenter jusqu'à 0,1% de la masse totale de l'Univers et
chaque galaxie contiendrait en son noyau, un trou noir.
Cygnus X-1
1er trou noir détecté dans la constellation du Cygne en 1971 qui
avoisinerait les six masses solaires.
Galaxie M-104
Elle est également surnommée la galaxie du Sombrero à cause de sa forme
très particulière. Elle présente un halo d'étoiles très lumineux en son
centre, entouré par une fine couche circulaire de poussières. Le cœur de
cette galaxie renferme une intense activité énergétique, qui apparaît
non seulement dans le domaine visible, mais également aux rayons X. Ce
rayonnement X, ainsi que la présence près du cœur d'étoiles dont la
vitesse de rotation est extrêmement grande, laissent penser que le
centre de cette galaxie pourrait renfermer un trou noir très dense, dont
la masse attendrait un million de fois celle du Soleil.
GALAXIE M87
Un trou noir, 3 milliards de fois plus massif que notre soleil, se trouve
au cœur de la grande spirale de l'amas de la Vierge, à une distance
d'environ 60 millions d'années-lumière de nous.
AU CŒUR DE NOTRE GALAXIE...
Dans la constellation du Sagittaire se cache un trou noir supermassif
pesant 2,5 millions de fois la masse de notre soleil et dont l'horizon
équivaudrait à 3 millions de Km !
Lorsque 2 trous noirs se rapprochent l'un de l'autre, ils émettent des
ondes gravitationnelles qui sont comme des vibrations de l'espace-temps,
et dont la fréquence est semblable à celles des ondes sonores. En Italie,
près de Pise, le détecteur Virgo a d'ailleurs été mis au point pour
écouter le « chant gravitationnel » des trous noirs.
"On entendra
une sorte de sonorité de harpe en continu, puis émergera un duo de
barytons qui montera en intensité et en fréquence jusqu'à ce qu'ils
s'arrête soudainement : les deux trous noirs auront fusionné"(P.
Hello, physicien à l'université d'Orsay)
Le fameux trou de ver de la littérature SF - permettrait de voyager plus
rapidement que la lumière et donc de voyager dans le temps.
Trous noirs et trous blancs seraient interconnectés par un trou de ver,
prédits par Einstein dans sa théorie de la relativité générale et décrits
sous le nom de ponts Einstein-Rosen. Le trou noir serait ainsi l’entrée
d’un tunnel (le trou de ver) menant à un trou blanc, la sortie. Ceci
permettrait des voyages à travers des univers parallèles, comme l’ont
imaginé certains auteurs de science-fiction.
Selon certaines théories, dont celle de Stephen HAWKING, le trou noir
aboutirait à ce que l’on appelle une fontaine blanche, sortie par laquelle
la matière et la lumière absorbée s'échapperaient...
Dans cet autre univers aucune matière ne pourrait alors pénétrer à
l'intérieur de la zone entourant la fontaine blanche (ou trou blanc),
appelée aussi rayon de Schwarzschild.
Si cet univers existe, il est possible qu'un trou noir
apparaisse comme un trou blanc dans notre propre univers. Mais jusqu'à
aujourd'hui, aucun élément observationnel ne porte à croire que cet autre
univers ou même les trous blancs existent...
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