L’Univers tout entier serait condamné à s’évaporer

Sur des périodes de temps considérables, les trous noirs s’évaporent et finissent par disparaître. Un nouvel article suggère que ce phénomène ne concernerait pas seulement ces objets voraces : il s’agirait du destin ultime de tout ce qui existe dans l’Univers.

Évaporation cosmique

Un fois l’horizon des évènements franchi, rien ne s’échappe d’un trou noir, pas même la lumière. Mais des phénomènes surprenants peuvent encore se produire à proximité immédiate de cette frontière, ou « point de non-retour ». La mécanique quantique prévoit que l’espace-temps possède de l’énergie et que cette dernière puisse spontanément se transformer en particules et en antiparticules, s’annihilant ensuite pour former à nouveau de l’énergie.

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À la lisière d’un trou noir, ce processus ne serait cependant que partiel. L’une des particules de la paire étant dévorée par le monstre cosmique et l’autre s’échappant dans le cosmos. Un phénomène connu sous le nom de « rayonnement de Hawking ». Théorisé par le célèbre physicien britannique en 1975, celui-ci implique que de tels objets perdent de la masse et de l’énergie sous forme de chaleur.

Si l’on estimait que l’émergence de telles paires de particules n’était pas propre aux trous noirs, la gravité et la courbure de l’espace-temps ailleurs dans le cosmos étaient jusqu’à présent considérées comme trop faibles pour les séparer. Publiés dans la revue Physical Review Letters, de nouveaux travaux menés par des chercheurs de l’université Radboud remettent en question cette idée.

Une autre forme de rayonnement

Leurs calculs montrent que la proximité de l’horizon des événements permet effectivement à un plus grand nombre de particules de s’échapper de leurs paires, mais qu’il ne s’agit pas d’une condition indispensable pour qu’un tel phénomène se produise.

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« Nous démontrons qu’il existe une autre forme de rayonnement similaire à celle de Hawking intervenant bien au-delà des trous noirs », avancent les chercheurs. « La courbure de l’espace-temps joue un rôle important dans sa création. Les particules y sont déjà séparées par les forces de marée du champ gravitationnel. »

Selon Heino Falcke, co-auteur de l’étude, cela signifie que les objets sans horizon des événements, comme les restes d’étoiles mortes, génèrent également ce type de rayonnement et, par extension, que tout ce qui se trouve dans l’Univers finirait par s’évaporer. « De telles découvertes modifient non seulement notre compréhension du rayonnement de Hawking, mais aussi notre vision de l’Univers et de son avenir », conclut-il.