Astronomie - Les objets stellaires

Trou noir

Un trou noir est un objet celeste dont le champ gravitationnel est si intense qu'il empêche toute forme de matière ou de rayonnement de s'en échapper (sa vitesse de libération est supérieure à la vitesse de la lumière).

Un trou noir est créé après la mort d'une étoile très massive. Le noyau de l'étoile s'effondre sur lui-même, les couches externes s'expulsent en une gigantesque explosion : c'est la une supernova. Tout le reste de la matière se concentre, par gravité, en un petit point appelé singularité. La gravité d'un trou noir est si forte qu'elle emprisonne tout - même la lumière.

Les trous noirs sont généralement répartis en trois classes, selon leur masse :

  • les trous noirs stellaires, les plus communs, dont la masse est de 10 à 20 fois celle du Soleil;
  • les trous noirs intermédiaires;
  • les trous noirs supermassifs, au centre de la plupart des galaxies et dont la masse équivaut à des millions ou même à des milliards de fois celle du Soleil.

La toute première photographie d'un trou noir (au centre de la galaxie M87) - Source : Event Horizon Telescope Collaboration
La toute première photographie d'un trou noir (au centre de la galaxie M87) - Source : Event Horizon Telescope Collaboration
Simulation trou noir (déformation de l'espace-temps) - Source : Logiciel Universe Sandbox
Simulation trou noir (déformation de l'espace-temps) - Source : Logiciel Universe Sandbox

Le trou noir est tellement massif qu'il déforme l'espace-temps. Quand la lumière passe à côté, au lieu d'aller sur une ligne droite, elle va être courbée. C'est ce qu'appelle une géodésique de l'espace -temps.

Plus le trou noir est compact, plus il est massif, plus la trajectoire de la lumière va être déviée. Cela marche pour tous les corps, y compris pour la Terre ou le Soleil.  

Déviation de la lumière par la déformation de l'espace-temps - Source : sciencesky.fr
Déviation de la lumière par la déformation de l'espace-temps - Source : sciencesky.fr