Les trous noirs, qu'est-ce que c'est ? Comment se forment-ils et la Terre peut-elle tomber en un seul ?

L'univers regorge de choses merveilleuses, par exemple : des trous noirs. Ce sont eux qui peuvent provoquer la panique, mais en même temps, ils sont l'une des grandes merveilles du cosmos.

Non seulement cela, mais certaines prévisions indiquent que le nombre de trous noirs pourrait être encore plus grand que le nombre d'étoiles visibles. Actuellement, beaucoup plus d'informations sont connues à leur sujet, cependant, il existe de nombreux détails qui, même aujourd'hui, sont complètement inconnus.

Que sont les trous noirs ?

Dans certains cas, ces objets massifs sont souvent appelés trous ou puits et cela est principalement dû à leur principale caractéristique. Pour commencer, il faut savoir qu'il s'agit de restes froids d'étoiles anciennesdense dont aucune particule matérielle, pas même la lumière, ne peut s'échapper. Imaginez à quel point ces objets sont puissants, qu'ils ont la capacité d'absorber la lumière, en utilisant leur force gravitationnelle puissante.

Dans la plupart des cas, les étoiles se transforment en naines blanches ou en étoiles à neutrons. Cependant, dans le cas de ces objets, ils représentent une dernière phase dans l'évolution des étoiles géantes. En fait, pour qu'une étoile finisse dans un trou noir, elle doit être 10 à 15 fois plus grosse que notre soleil.

Ce sont précisément ces étoiles qui, lorsqu'elles atteignent leur dernier stade de vie dans un acte final connu sous le nom de supernova, deviennent de tels objets. C'est quelque chose que nous expliquerons un peu plus tard, mais pour l'instant gardons ce détail à l'esprit.

Albert Einstein et les « singularités de Schwarzschild »

S'il y a quelque chose qui, sans aucun doute, est intéressant, c'est de découvrir comment un génie comme Einstein a conçu ces grands objets, c'est que lui-même ne les a pas désignés sous le nom de trous noirs. En fait, à son époque, il ne les appelait pas ainsi, mais a plutôt choisi de les appeler "Singularités de Schwarzschild".

En son temps, Einstein parlait de l'espace et le temps dans l'univers, fournissant des données qui sont aujourd'hui fondamentales pour la science. Pour comprendre cela, nous devons d'abord imaginer l'espace et le temps comme une surface ou une feuille plane et flexible. Avec cette image dans notre cerveau, nous pouvons en déduire que si l'espace-temps était vide, sa surface serait complètement plate.

Cependant, ce n'est pas le cas et cela est dû aux grands corps célestes qui occupent un espace dans le cosmos et avec cela nous ne faisons pas seulement référence aux étoiles, comme notre soleil, mais aussi sur des planètes comme la nôtre.

Les deux corps ont un impact sur le cosmos et c'est qu'ils déforment la feuille en créant une courbe. Si nous utilisons le Soleil comme exemple, il génère une courbure beaucoup plus grande que celle produite par une planète, telle que la Terre.

Cette dernière est due au fait que la première a une masse supérieure à la seconde, ce qui génère de la gravité. En d'autres termes, plus un corps a de masse, plus il créera de courbure dans l'espace-temps qui l'entoure, donc la gravité sera plus grande.

Désormais, lorsqu'une étoile massive se refroidit, plus la courbe générée dans l'espace-temps qui l'entoure est grande. Mais cela ne s'arrête pas là, mais à un moment donné, la taille sera si immense qu'elle générera un trou noir dans l'espace-temps ou une "singularité de Schwarzschild".

Qu'est-ce que la singularité ?

Dans tout ce sujet des trous noirs, il y a un concept particulier qu'il ne faut pas oublier et c'est celui de singularité. Tout d'abord, nous devons nous rappeler que la science affirme que tout ce qui tombe dans ces objets ne peut pas s'échapper. Si l'on se fie à ce que nous disent les lois fondamentales de la physique, on trouve comment il est établi qu'au bas de ces objets il y a un point appelé une singularité.

Cette dernière est une région où l'espace et le temps sont infiniment déformés et cessent d'exister. Par conséquent, une fois que la matière tombe dans cette région, elle est complètement détruite. Tout cela a éveillé l'imagination du public, au point qu'on a parlé de "trous de ver".

Ces derniers sont des tunnels où il est possible de voyager dans l'espace et dans le temps. Cependant, il y a un problème avec ceux-ci et c'est qu'à ce jour leur existence n'a pas été prouvée, et encore moins on sait s'ils peuvent être expérimentés à un moment donné

Comment se forment ces objets massifs ?

En ce qui concerne la formation des trous noirs, il n'a pas été difficile de déterminer comment c'est, car pour le moment aucune théorie n'a été considérée comme définitive. Dès lors, toute hypothèse sur sa formation, entre parmi les explications actuelles. Si nous pouvons donner un exemple à Stephen Hawking, il nous a parlé de ces objets, mais d'une manière quelque peu différente.

Plus précisément, il postule l'idée que "les trous noirs se dissolvent lentement". Cependant, on pense que des objets majeurs de ce type se sont formés dans l'univers primitif, plus précisément peu après le Big Bang. Ainsi, des objets stellaires se sont formés lorsque le centre d'une étoile très massive consomme tout son carburant, s'effondre et explose, dans ce que nous appelons une supernova.

Après cela, les débris s'effondrent et se transforment en un objet très compact, appelé trou noir. Cela nous amène au point suivant : Notre Soleil peut-il devenir l'un de ces objets ? Selon les recherches, notre Soleil n'a pas assez de masse pour s'effondrer et devenir un trou noir.

En fait, notre étoile deviendra dans son cycle final (dans des milliards d'années) une étoile géante rouge. Après cela, il finira par devenir une nébuleuse planétaire et finira comme une étoile naine blanche.

Un point important à noter est que selon les théories, les trous supermassifs, se sont formés en même temps que la galaxie dans laquelle ils se trouvent. Ce dernier est en grande partie dû à la relation entre la taille du trou et la masse de la galaxie dans laquelle ils se trouvent habituellement.

Quelle est la classification théorique des trous noirs ?

Selon son origine, on dit qu'on peut trouver deux classes de trous noirs. Ce classement se fait comme suit ;

Selon sa masse

  • Supermassif ; Ces trous sont formés par des Soleils de plusieurs millions de masses et se trouvent généralement au cœur de nombreuses galaxies. Ils se forment au cours du processus qui donne naissance aux composants sphériques des galaxies.
  • Pâte Intermédiaire ou IMDH ; Ce sont ceux dont la masse est comprise entre 100 et un million de masses solaires, ce qui est nettement supérieur à celui des trous stellaires. Mais c'est moins que les précédents.
  • Masse stellaire ; Ils se forment avec des étoiles de plus de 30 à 70 masses solaires, après la formation et l'implosion d'une supernova. Leur noyau est concentré dans un très petit volume qui se réduit avec le temps.
  • Micro trous noirs ; La première chose que nous devons savoir à ce sujet est qu'il s'agit d'objets hypothétiques et que ce sont évidemment des trous plus petits que les trous stellaires. En fait, s'ils sont suffisamment petits, ils peuvent s'évaporer en peu de temps en émettant un rayonnement de Hawking.

Selon sa charge et son moment cinétique

Dans ce cas, on parle d'un théorème sur ces objets, où il est dit que tout objet qui subit un effondrement gravitationnel atteint un état stationnaire similaire à celui des trous noirs

Ceux-ci sont décrits en seulement trois paramètres, l'un est sa masse (M), un autre est sa charge (Q) et le dernier est son moment cinétique (J). Si l'on prend en compte les deux dernières propriétés physiques, la classification suivante est née ;

  • trou noir de Schwarzschild ; Ils ne tournent pas et n'ont pas de charge.
  • trou noir de Reissner-Nordstrom ; Il ne tourne pas et a une charge électrique.
  • trou noir de Kerr ; Cassé mais pas de charge.
  • trou noir de Kerr-Newman ; Ils tournent et ont une charge.

Comment pouvons-nous les voir ?

Il est évident que ces objets sont noirs et si oui, comment se fait-il qu'on puisse les voir ? La question à cela est quelque peu curieuse puisque, en réalité, nous ne pouvons pas le faire. En fait, ce que les astrophysiciens peuvent faire, c'est voir les effets que la gravité massive d'un trou noir a sur son environnement.

Dans le cas de la fameuse image de ces objets, ce qui a été capturé était le disque d'accrétion ou plutôt le nuage de matière piégé dans le champ gravitationnel d'un trou noir. Qui est très chaud et donc émet des radiations.

Ainsi, cette matière s'échauffe et peu à peu une partie en est précipitée vers l'intérieur du trou noir. Qui occupe la partie centrale de l'image, qui est encore sombre.

Heureusement pour beaucoup, ce n'est pas le seul moyen pour les experts d'identifier où se trouve l'un de ces objets. En raison de son énorme gravité, il a un impact évident sur les autres objets de son environnement, par exemple sur les étoiles et les planètes.

En termes plus clairs, si les astrophysiciens peuvent voir un ensemble d'étoiles et de planètes en orbite autour d'un point central clairement défini et qu'il n'y a rien à cet endroit, il s'agit très probablement d'un trou noir.

Un objet de ce type peut-il disparaître ?

Contrairement à la croyance populaire, les trous noirs ne sont pas réellement éternels et Stephen Hawking a été le premier physicien à s'en rendre compte. En fait, il a lui-même déclaré qu'ils ne sont pas complètement noirs, car ils émettent un peu de rayonnement. Qui en l'honneur de son découvreur a été appelé "Hawking radiation".

Cette forme de rayonnement se produit à l'horizon des événements et son origine a un effet quantique assez complet, nous n'entrerons donc pas dans les détails à ce sujet. C'est précisément ce détail qui nous indique intuitivement que les trous noirs perdent effectivement de la masse et de l'énergie au fil du temps.

Ensuite, il viendra un moment où il le perdra complètement et il s'estompera ou s'évaporera. Cependant, il y a un problème et c'est que le temps qui doit s'écouler pour que cela se produise est extrêmement long, aussi long que l'âge de l'univers lui-même. Par conséquent, on pense que cela n'est pas encore arrivé à un trou noir cosmique.

La Terre peut-elle tomber dans un trou noir ?

D'une manière générale, un terrain tombant sur un tel objet peut arriver, mais les chances ne sont pas en votre faveur. Cela peut arriver, mais il est peu probable que cela se produise. En fait, si cela devait arriver, nous aurions des avertissements.

Comme l'a rapporté l'astronome Christopher Springod, malgré le fait que des milliers d'années-lumière séparent la Terre du trou noir le plus proche (situé dans la Voie lactée), il ne peut être exclu à 100 % que la Terre peut tomber dans l'un. Il affirme lui-même que cela pourrait arriver si notre galaxie devait fusionner ou entrer en collision avec une autre.

Les scientifiques ont prouvé qu'il y a très peu de chance que la terre tombe dans un petit présage noir. Là où nous serions assez proches du trou noir supermassif.

En ce qui concerne ce qui nous arriverait, il existe de nombreuses hypothèses. Bien que la « spaghettistion » soit la plus connue et c'est qu'en étant proche d'un objet de ce type, nous nous étirons, comme cela se produit avec les spaghettis.

Ce phénomène est dû à un gradient gravitationnel qui traverserait notre corps, autrement dit, notre corps subirait différents degrés de cette force. En termes simples, ce serait une mauvaise nouvelle pour nous et pour la Terre.

.

laissez un commentaire

Veuillez noter que les commentaires doivent être approuvés avant d'être publiés.