Désolé les amateurs de science-fiction. En fait, vous ne pouvez pas survivre au voyage à travers un trou noir. Et si vous essayez de vous plonger dans l'un d'entre eux, comme Matthew McConaughey dans le film Interstellar, vous serez déchiré bien avant de savoir ce qu'il y a de l'autre côté.
Eh bien, si c'est plus détaillé, alors …
Qu'est-ce qu'un trou noir?
Pour bien comprendre pourquoi vous ne pouvez pas simplement plonger un cygne ou piloter votre vaisseau spatial dans un trou noir, vous devez d'abord comprendre les propriétés de base de ces Goliath gravitationnels. En termes simples, un trou noir est un endroit où la gravité est si forte qu'aucune lumière - ou quoi que ce soit d'autre, d'ailleurs - ne peut s'échapper.
Les trous noirs sont ainsi nommés parce qu'ils ne reflètent ou n'émettent généralement pas de lumière. Ils ne sont visibles que lorsqu'ils se nourrissent d'étoiles ou de nuages de gaz trop proches de leur frontière, appelée horizon des événements. Au-delà de l'horizon des événements se trouve un point vraiment minuscule appelé la singularité, où la gravité est si forte qu'elle plie infiniment l'espace-temps lui-même. C'est là que les lois de la physique, telles que nous les connaissons, s'effondrent, ce qui signifie que toutes les théories sur ce qui se trouve en dehors d'elles ne sont que des spéculations.
Les trous noirs semblent exotiques pour la plupart d'entre nous, mais ils sont communs aux scientifiques. Les physiciens ont joué avec les théories d'objets similaires pendant des décennies avant que la théorie générale de la relativité d'Albert Einstein ne prédit leur existence. Cependant, ce concept n'a été pris au sérieux que dans les années 1960, lorsque des étoiles extrêmement compactes ont été découvertes. Aujourd'hui, les trous noirs sont considérés comme une partie commune de l'évolution stellaire, et les astronomes soupçonnent qu'il existe des millions de trous noirs dans notre propre galaxie de la Voie lactée.
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Choisissez votre propre aventure de trou noir
Les trous noirs sont de différents types et peuvent être modélisés avec différents niveaux de difficulté, par exemple, qu'ils soient en rotation ou qu'ils aient une charge électrique. Par conséquent, si vous sautez dans l'un d'entre eux, votre destin exact peut dépendre du trou noir que vous choisissez.
Au niveau le plus simple, il existe trois types de trous noirs: les trous noirs de masse stellaire, les trous noirs supermassifs et les trous noirs de masse moyenne.
Les trous noirs de masse stellaire se forment lorsque de très grosses étoiles finissent de brûler leur carburant et s'effondrent vers l'intérieur. Les trous noirs supermassifs vivent au centre de la plupart des galaxies et sont susceptibles d'atteindre leurs tailles extrêmes - jusqu'à des dizaines de milliards de fois plus massives que notre Soleil - en avalant des étoiles et en fusionnant avec d'autres trous noirs. Les trous noirs de masse moyenne sont encore mystérieux et seuls quelques exemples présumés ont été découverts, mais les astronomes pensent qu'ils pourraient se former à partir d'un processus d'accrétion similaire, uniquement à plus petite échelle.
Les trous noirs de masse stellaire peuvent être dérisoires par rapport à leurs cousins plus grands, mais en fait, ils se vantent de forces de marée plus extrêmes juste au-delà de l'horizon des événements. Cette différence est due à une propriété des trous noirs qui surprendrait probablement certains observateurs occasionnels. Les petits trous noirs ont en fait un gradient gravitationnel plus net que les trous supermassifs. En d'autres termes, il vous suffit de tomber sur une très courte distance pour ressentir une différence de gravité extrêmement notable.
Spaghetti trou noir
Si vous flottiez librement dans l'espace à côté d'un trou noir de masse stellaire qui ne se nourrissait de rien, alors le seul indice de son existence pourrait être l'augmentation gravitationnelle, ou "lentille" qu'il pourrait exercer sur les étoiles de fond.
Mais en vous rapprochant de cet endroit étrange, vous avez été tiré dans certaines directions et écrasé dans d'autres - un processus que les scientifiques appellent la spaghettification. C'est parce que la gravité du trou noir serre votre corps horizontalement, tout en le tirant simultanément comme une tire verticalement. Si vous sautiez les pieds en premier dans un trou noir, la force gravitationnelle sur vos orteils serait beaucoup plus forte que la force tirant votre tête. Chaque morceau de votre corps sera également tiré dans une direction légèrement différente. Vous ressembleriez littéralement à un morceau de spaghetti.
Ainsi, lorsque vous tombez dans un trou noir de masse stellaire, vous ne serez probablement pas très inquiet des secrets existentiels que vous pourriez découvrir de «l'autre côté». Vous serez mort comme un clou de porte en forme de spaghetti des centaines de kilomètres avant comment vous atteignez la singularité.
Et ce scénario n'est pas non plus entièrement basé sur la théorie et les hypothèses. Les astronomes ont été témoins de cette «perturbation des marées» en 2014, lorsque plusieurs télescopes spatiaux ont capturé une étoile errant trop près d'un trou noir. L'étoile a été étirée et déchirée, ce qui a fait tomber une partie du matériel de l'horizon des événements, tandis que le reste a été renvoyé dans l'espace.
Entrez prudemment dans ce trou noir
Contrairement à tomber dans un trou noir de masse stellaire, votre expérience de tomber dans un trou noir supermassif ou intermédiaire sera un peu moins cauchemardesque. Alors que le résultat final, une mort horrible, sera toujours votre destin, vous pouvez en fait aller jusqu'à l'horizon des événements et commencer à tomber dans la singularité pendant que vous êtes encore en vie.
Dans ce cas, au moins en théorie, vous pourriez voir l'espace environnant. Mais personne ne pourra vous voir une fois que vous aurez dépassé l'horizon des événements. Même si vous teniez une lampe de poche dans votre main et que vous essayiez de la faire briller, la lumière retomberait dans la singularité avec vous.
Pendant ce temps, vous verrez que tout dans l'horizon des événements a été déformé par des forces gravitationnelles extrêmes, grâce à un effet que les astronomes appellent la lentille gravitationnelle. (Sans parler des effets de dilatation du temps sauvage.)
Bien sûr, quel que soit le trou noir dans lequel vous vous retrouvez, vous serez finalement déchiré par une gravité extrême. Aucun matériel, en particulier les corps humains charnus, ne pouvait survivre intact. Par conséquent, une fois que vous avez dépassé le bord de l'horizon des événements, vous avez terminé. Vous ne pouvez pas sortir d'ici. Même si vous étiez encore en vie, vous devrez vous déplacer plus vite que la vitesse de la lumière pour être sauvé. Mais comme nous le savons, rien dans l'univers connu ne peut faire cela.
Mais ne vous inquiétez pas pour l'instant: le trou noir connu le plus proche de la Terre est encore à un millier d'années-lumière. Cependant, les astronomes soupçonnent qu'il y en a beaucoup plus qui se cachent beaucoup plus près, peut-être à quelques dizaines d'années-lumière de la Terre. En fait, certains chercheurs pensent que l'hypothétique neuvième planète du système solaire éloigné est en fait un trou noir primordial de la taille d'une balle de baseball.
Dans cet esprit, il est tout à fait possible (bien que peu probable) que si les humains survivent suffisamment longtemps pour devenir les pionniers des technologies avancées de voyage spatial, nous pourrions être en mesure de visiter un trou noir de près. Et si nous faisons cela, nous pourrions même lancer plusieurs sondes dans le trou noir pour vérifier ce qui se passe à l'horizon des événements.
Malheureusement, puisque rien ne peut échapper à l'horizon des événements, pas même l'information, nous ne pouvons jamais savoir avec certitude ce qui se passe lorsque la matière atteint le point de non-retour. Donc, même si vous avez l'opportunité de faire une plongée cosmique dans un trou noir, pour des raisons de sécurité vous devriez probablement résister à cette envie.
