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Comment les trous noirs meurent-ils ?

Dans l’Univers, rien n'est éternel

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— varuna / Shutterstock.com

Si les trous noirs seront probablement toujours là lorsque la dernière étoile du cosmos aura cessé de briller, ces monstres voraces ne sont pas immortels.

Le rayonnement de Hawking

Fascinants à bien des égards, les trous noirs se forment de manière spectaculaire, impliquant l’explosion d’étoiles massives ou la fusion d’objets denses. Leur mort s’avère cependant bien plus calme : lorsqu’ils ne se nourrissent pas activement, ils perdent de la masse et de l’énergie sous forme de chaleur, impliquant leur (très) lente évaporation.

Ces objets massifs sont réputés pour leur vertigineuse attraction gravitationnelle, à laquelle même la lumière ne peut échapper une fois « l’horizon des évènements » franchi. Cependant, des phénomènes surprenants peuvent encore se produire à proximité immédiate de cette frontière, ou « point de non-retour ».

La mécanique quantique prévoit en effet 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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— Jurik Peter / Shutterstock.com

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.

Voraces et coriaces

En raison de l’extrême lenteur du processus, les trous noirs continueront à se former et à grossir pendant un nombre écrasant d’années, mais à terme, lorsqu’ils n’auront plus rien à se mettre sous la dent, ils diminueront inexorablement et finiront par s’évanouir dans le néant.

Leur délai d’évaporation étant étroitement lié à leur taille, les moins imposants seront les premiers à disparaître. À l’instar des guerriers immortels d’Highlander, il ne pourra en rester qu’un à la fin : le plus massif.

Par Yann Contegat, le

Source: IFL Science

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