Que se passerait-il si un minuscule trou noir vous traversait ?

L’idée d’être frappé par un trou noir, même minuscule, peut sembler tout droit sortie d’un roman de science-fiction. Et pour cause, en 1974, l’écrivain Larry Niven s’est justement posé cette question dans une œuvre policière où un trou noir minuscule est utilisé comme une arme potentielle. Si l’on suit notre intuition, une telle rencontre ne pourrait mener qu’à une fin catastrophique. Mais la science, comme souvent, réserve quelques surprises. Une récente étude publiée sur arXiv s’est penchée sur cette question et apporte des éléments de réponse fascinants.

La taille pour un trou noir meurtrier

Il est indéniable qu’un trou noir de grande taille serait mortel pour quiconque s’en approcherait. L’extrême gravité, les forces de marée et l’horizon des événements assureraient une fin certaine. À l’inverse, un trou noir de la taille d’un atome d’hydrogène serait si petit qu’il passerait totalement inaperçu. La véritable interrogation concerne la masse critique à partir de laquelle un trou noir devient réellement dangereux.

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Pour répondre à cette question, les chercheurs se sont intéressés aux trous noirs primordiaux, une catégorie hypothétique de trous noirs qui auraient pu se former dans les premiers instants de l’Univers. Leur masse pourrait varier de celle d’un atome à plusieurs fois celle de la Terre. Jusqu’à présent, aucun trou noir primordial n’a été détecté, mais certaines plages de masse ont été exclues par des observations indirectes. Par exemple, un trou noir primordial pesant moins de 10¹² kg aurait déjà disparu dans du rayonnement de Hawking. À l’autre extrémité du spectre, un trou noir de plus de 10²⁰ kg devrait être détectable par ses effets de lentille gravitationnelle sur les étoiles de la Voie lactée, or ces effets n’ont jamais été observés.

Certains modèles suggèrent que les trous noirs primordiaux pourraient être responsables de la matière noire. Si cela était le cas, leur masse devrait se situer entre 10¹³ et 10¹⁹ kg, soit une échelle comparable à celle des astéroïdes. C’est précisément cette fourchette qui a été étudiée pour comprendre leurs effets sur le corps humain. Les chercheurs ont analysé deux phénomènes principaux susceptibles d’affecter un être humain traversant un minuscule trou noir, à savoir les forces de marée et les ondes de choc.

L’impact des forces de marée

Les forces de marée résultent du fait qu’un objet massif exerce une gravité plus intense sur les parties proches de son champ d’influence que sur les parties plus éloignées. Lorsqu’un trou noir traverse un corps, il crée une différence de force qui pourrait théoriquement endommager la chair.

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Toutefois, les trous noirs ayant la masse d’un astéroïde sont incroyablement petits, avec un diamètre inférieur à un micromètre. Ainsi, même s’ils génèrent des forces de marée, ces forces restent concentrées sur une zone minuscule. Si un tel trou noir traversait un bras ou l’abdomen, les dégâts seraient relativement limités, comparables à une piqûre d’aiguille. 

Mais s’il passait par la tête, la situation deviendrait beaucoup plus critique. Le cerveau étant un organe fragile, une force différentielle de l’ordre de 10 à 100 nanonewtons suffirait à causer des lésions mortelles. Cependant, un trou noir devrait être particulièrement massif pour atteindre ce seuil critique.

Le danger des ondes de choc

Les ondes de choc représentent un danger bien plus redoutable. Lorsqu’un trou noir pénètre dans un corps, il comprime la matière devant lui et crée une onde de densité qui se propage à travers les tissus. Ces ondes de choc peuvent causer des lésions cellulaires graves et entraîner un transfert d’énergie thermique susceptible d’aggraver encore les dommages.

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D’après l’étude, un trou noir dont la masse atteindrait 1,4 × 10¹⁴ kg suffirait à produire une onde de choc équivalente à l’impact d’une balle de calibre 22. À cette échelle, un impact pourrait provoquer des lésions internes sévères, voire la mort instantanée.

Un trou noir primordial pourrait donc être mortel, mais seulement sous certaines conditions. Mais même si les trous noirs primordiaux existent et ont une masse suffisante pour être dangereux, leur présence dans l’Univers reste hypothétique. De plus, leur densité dans l’espace est si faible que la probabilité d’un tel événement au cours de la vie d’une personne est quasi nul. Par ailleurs, James-Webb observe un ancien trou noir supermassif qui souffle un vent qui tue les galaxies.