Avez-vous déjà entendu perler des trous noirs ? Et je ne me réfère pas à nos trous de mémoire frustrants, mais à un concept bien plus lointain

Qu'est-ce qu'un trou noir ?
Un trou noir est une région de l'espace caractérisée par une densité et une force de gravité si intense qu'aucune matière ni rayonnement, y compris la lumière, ne peut s'en échapper. C’est ce qui explique son apparence noire. La puissance de sa force d'attraction est telle qu'elle attire et aspire tout objet s’en approchant d'un peu trop près, comme des roches, de la poussière et même des étoiles. Rien ne peut se déplacer assez vite pour y échapper, ni même la lumière, et c’est justement l’absence de cette dernière qui rend l’observation directe d’un trou noir impossible. Cependant, il peut être détecté par ses effets sur les objets voisins, en provoquant par exemple des déformations dans le mouvement de l'étoile qu’il attire. De plus, lorsqu'un trou noir absorbe de la matière, cette dernière est chauffée à des températures extrêmement élevées, produisant des rayons X, que les télescopes peuvent capter.

Origine d'un trou noir
Il se forme généralement à la fin de la vie d'une étoile géante, c’est-à-dire plusieurs fois la masse du Soleil. Son carburant épuisé, celle-ci n'arrive plus à maintenir l'équilibre entre la pression de son noyau et la force gravitationnelle qui attire la matière vers l'intérieur. Elle implose et son centre s'effondre sous son propre poids, entraînant l'expulsion des couches externes de l'étoile en une gigantesque explosion que l’on nomme supernova. Le reste de la matière de l’étoile se concentre en un trou noir.

Structure d’un trou noir
En son cœur, la matière est comprimée en un point de densité infinie, appelé singularité. La gravité y est si extrême que les lois de la physique telles que nous les connaissons s'effondrent ; temps et espace se déforment de manière incompréhensible.
En rotation autour du trou noir se trouve un disque de matière, appelé disque d’accrétion, qui émet des rayonnements dû à sa vitesse élevée, proche de celle de la lumière.
La frontière entre ce disque et son trou noir se nomme l’horizon des événements. Celui-ci marque un point de non-retour : un objet franchissant cette limite est irrémédiablement attiré vers le centre du trou noir et ne peut plus en sortir.

Types de trous noirs
Répartis en trois classes, en fonction de leur taille et de leur origine :

• Les trous noirs stellaires : Ce sont les plus courants et se forment à la fin de la vie d'une étoile massive. Leur masse peut aller de 10 à 20 fois celle du Soleil.
• Les trous noirs supermassifs : Situés au centre des galaxies, leur masse équivaut à des millions voire des milliards de fois celle du Soleil. Leur formation reste floue et débattue entre les scientifiques, qui considèrent la fusion de plusieurs trous noirs stellaires comme une des origines probables.
• Les trous noirs intermédiaires : Leur masse, de quelques milliers de fois celle du Soleil, est comprise entre celle des trous noirs stellaires et supermassifs. Leur existence restent hypothétiques.
  

Les trous noirs jouent un rôle fondamental dans la structure et l'évolution de l'univers, car ils influencent la formation des galaxies et des étoiles. Leur existence nous pousse à remettre en question nos connaissances sur la gravité, le temps et l'espace ainsi qu’à tester les confins de la physique actuelle, notamment de la relativité générale d'Einstein. Demeurant l’un des concepts astrophysiques les moins bien connus, suscitant de nombreuses théories, mais peu de certitudes ; qui sait quels mystères les études futures nous révèleront…