Apprenez à connaître les trous noirs, les trous noirs à très forte gravité dans l’univers

Djakarta –

Les trous noirs ont été découverts comme solution mathématique aux équations d’Einstein par Karl Schwarzschild en 1916. Cette solution décrit les trous noirs comme des régions qui modifient la forme de l’espace de manière extrême et créent des ruptures dans le réseau espace-temps.

Même s’il était initialement difficile de savoir si cela reflétait des objets réels dans l’univers, la découverte d’étoiles à neutrons sous forme de pulsars a confirmé l’existence de trous noirs. Cygnus-X1 est devenu le premier trou noir détecté.

Dans cet article, nous aborderons plus en profondeur les trous noirs. Écoutez jusqu’à la fin, OK !

Trou noir Pengertien

Selon le site National Geographic, les trous noirs sont des points dans l’espace si denses qu’ils créent des trous gravitationnels profonds d’où même la lumière ne peut s’échapper.

Selon la page Terre de la BBC, la raison pour laquelle les trous noirs sont si importants ne réside pas seulement dans leur capacité à expliquer les mouvements aléatoires de certaines étoiles et à fournir une compréhension plus profonde de notre galaxie.

Qui plus est, les trous noirs ouvrent aux scientifiques la porte à un nouveau domaine dans le monde de la physique.

Selon la théorie de la relativité générale d’Einstein, la matière a la capacité de plier le temps et l’espace, créant ainsi ce que nous appelons la force de gravité.

Les trous noirs eux-mêmes sont des accumulations de matière très denses, ils ont donc une très grande attraction gravitationnelle.

Cependant, lorsque l’on observe le cœur d’un trou noir, ce qu’on appelle la « singularité », la situation se complique. Les forces qui y agissait étaient si importantes que les scientifiques ne sont pas d’accord sur ce qui s’est passé ensuite.

Selon la théorie de la relativité générale d’Einstein, lorsque la matière est attirée dans un trou noir, l’information est détruite – mais les principes de la mécanique quantique stipulent que cela est impossible.

En conséquence, les trous noirs sont devenus un terrain d’essai théorique attrayant pour les astrophysiciens et les mathématiciens. Ils tentent d’unir les deux théories, en commençant par la théorie générale de la relativité jusqu’à la physique quantique et la théorie des cordes.

Les trous noirs sont des endroits où les experts peuvent tester et développer des théories de base expliquant le fonctionnement de l’univers.

Formation de trous noirs

Les trous noirs se forment à partir des noyaux restants des étoiles mortes, qui deviennent alors petits et denses.

Le processus se produit lorsque la masse du noyau est plus de trois fois supérieure à celle du Soleil, où la force de gravité l’emporte sur toutes les autres forces, provoquant l’effondrement du noyau et la formation d’un trou noir.

Les trous noirs ont une densité extrême et leur gravité est si forte que même la lumière ne peut pas s’en échapper. On pense que la plupart des galaxies spirales et elliptiques ont un trou noir en leur centre.

Les étoiles, sources de lumière et de chaleur, atteignent la fin de leur vie lorsque des étoiles plus massives que huit fois la masse du Soleil commencent à former des éléments plus lourds dans leur noyau.

La fusion du fer, qui nécessite plus d’énergie qu’elle n’en produit, provoque l’effondrement de l’étoile sur elle-même, formant un trou noir lorsque le noyau atteint le rayon de Schwarzschild.

Le processus de formation d’un trou noir implique une singularité, un point de densité infinie, et un horizon des événements, une frontière invisible qui marque l’entrée du trou noir.

Une fois que quelque chose traverse l’horizon, il ne peut jamais s’échapper car échapper à un trou noir nécessite un mouvement plus rapide que la vitesse de la lumière, ce qui est impossible.

Les trous noirs supermassifs, dont la masse est des millions de fois supérieure à celle du Soleil, se forment sur des centaines de millions d’années en se nourrissant de la matière environnante et en fusionnant avec d’autres trous noirs.

Il existe deux voies pour la formation d’un trou noir : par la mort d’une étoile massive ou par l’effondrement direct du gaz, produisant un trou noir plus grand.

Ainsi, on pense que des galaxies telles que la Voie lactée se sont formées à partir de grands nuages ​​​​de gaz qui se sont effondrés, formant des étoiles en leur centre, avec la possibilité de trous noirs supermassifs au centre de certaines galaxies.

Trou noir de Tipe-tipe

Les trous noirs sont de plusieurs types, à savoir les suivants.

1. Masse stellaire

Des trous noirs de masse stellaire se forment à la suite de la mort d’étoiles beaucoup plus massives que le Soleil. Les trous noirs de masse stellaire ont une masse allant de cinq à environ 60 fois la masse du Soleil, avec des diamètres généralement compris entre 10 et 30 miles (16 à 48 km).

Les trous noirs de masse stellaire, bien que petits, sont extrêmement denses et mortels. Lorsque ces étoiles manquent de combustible nucléaire, leurs noyaux s’effondrent et forment des trous noirs sous l’influence de leur propre gravité. Ce trou noir se développe en consommant la poussière et les gaz de la galaxie environnante.

2. Intermédiaire

En 2021, des scientifiques ont découvert des trous noirs de masse intermédiaire, qui servent de lien entre les petits trous noirs de masse stellaire et les trous noirs supermassifs au centre des galaxies. Ce trou noir, appelé « Boucle d’or », a une masse environ 55 000 fois celle du Soleil.

Cette découverte était basée sur la détection d’un signal provenant d’un sursaut gamma situé derrière lui. Des trous noirs de masse intermédiaire peuvent se former lorsque les étoiles d’un amas entrent en collision, et certaines d’entre elles peuvent se rassembler au centre d’une galaxie pour former un trou noir supermassif.

Bien que mystérieux, les trous noirs de masse intermédiaire ont des masses comprises entre 100 et 10 000 fois celles du Soleil, se situant entre les trous noirs de masse stellaire et les trous noirs supermassifs.

3. Supermassif

Les trous noirs supermassifs sont le troisième type de trou noir dont la masse est équivalente à des milliards de soleils.

On pense que la plupart des galaxies ont un trou noir supermassif en leur centre, comme Sagittarius A* dans la Voie Lactée, qui a une masse plus de 4 millions de fois celle du Soleil.

Les trous noirs supermassifs se sont probablement formés à partir de l’effondrement de nuages ​​d’hydrogène interstellaires dans les premiers stades de l’univers, et peuvent également avoir accumulé une masse supplémentaire en fusionnant avec d’autres trous noirs.

La masse des trous noirs supermassifs varie de 100 000 à des milliards de fois celle du Soleil, trop grande pour provenir d’une seule étoile.

Même s’ils sont très grands, ces trous noirs peuvent être très brillants et visibles de très loin.

Des scientifiques du Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics ont contribué à la recherche sur les trous noirs supermassifs grâce à une collaboration avec le Event Horizon Telescope (EHT), qui a réussi à prendre la première image du trou noir supermassif au centre de la galaxie M87.

C’est l’explication des trous noirs. Ce qui rend les trous noirs intéressants et difficiles à étudier, c’est leur très forte gravité. Tellement fabuleux!

Regarder la vidéo “Le plus grand trou noir découvert, plus gros que le Soleil“

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