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Les trous de ver sont un concept de science-fiction qui a inspiré des scènes de films. Il pourrait en fait s’agir de raccourcis théoriques à travers l’espace et le temps. Selon les hypothèses, ils pourraient être cachés de l’autre côté des trous noirs.
Le trou de ver ou pont d’Einstein-Rosen
Le premier trou de ver est le plus connu. Il a été proposé en 1935 par Albert Einstein et Nathan Rosen comme solution aux équations de la théorie de la relativité générale d’Einstein.
Les trous noirs sont des objets cosmiques massifs qui attirent toute la matière et la lumière dans leur environnement. En effet, même la lumière est incapable d’échapper à leur forte attraction gravitationnelle. Les physiciens ont émis l’hypothèse que la matière engloutie par les trous noirs pourrait parfois être redirigée vers des « trous blancs » situés ailleurs dans l’Univers, qui l’expulseraient sous forme de particules et de rayonnement.
Dans le modèle du trou de ver, un trou noir sert d’entrée et est relié à un trou blanc situé dans une autre partie de l’espace, qui sert de sortie. Un hypothétique trou blanc éjecterait tout sur son passage, tout comme un trou noir dévore tout sur son passage. Le pont d’Einstein-Rosen relie ces deux régions.
En résumé, un trou de ver est un trou noir qui est relié à un trou blanc. Cette théorie suggère que ces objets peuvent étendre une quantité infinie d’espace-temps, reliant ainsi des parties distantes de l’Univers qui, autrement, nécessiteraient un temps important pour être parcourues.
L’instabilité des trous de ver
Les trous noirs sont les vestiges d’anciennes étoiles éteintes. D’autre part, les trous blancs sont l’exact opposé fictif des trous noirs. Ces régions hypothétiques sont supposées repousser tout, empêchant toute particule de pénétrer, et tout ce qui se formerait à l’intérieur serait rapidement rejeté dans l’espace.
On prétend qu’un trou de ver nécessite un trou noir comme « entrée ». La singularité, située au centre des trous noirs, brise toutes les lois naturelles connues, et pourrait nous permettre de voyager dans l’espace et dans une autre région de l’Univers si et seulement si un trou blanc peut servir de « sortie » de l’autre côté.
Cependant, même avec ces deux éléments, il y a un problème : pour relier les trous noirs et blancs aux extrémités du pont d’Einstein-Rosen, il faut quelque chose d’assez puissant pour maintenir le portail ouvert. Cela peut être réalisé en utilisant l’antimatière, qui a une masse et une énergie négatives et se comporte différemment de ce que nous connaissons. Théoriquement, l’antimatière pourrait maintenir la connexion, mais cela n’est pas encore totalement compris.
Si les trous noirs sont bien compris, les trous blancs restent une contrepartie hypothétique. Jusqu’à présent, aucune forme observée n’a permis la formation de ces objets, mais cela n’exclut pas complètement leur possibilité d’exister.
Des trous noirs traversables : une possibilité théorique
Si l’on croit généralement que les trous noirs dévorent tout ce qui y pénètre, il existe un type de trou noir qui pourrait ne pas l’être : l’anneau de Kerr.
Le mathématicien néo-zélandais Roy Kerr a proposé pour la première fois l’idée d’un trou noir en rotation en 1963. Il a fondé sa théorie sur les étoiles à neutrons, des étoiles massives effondrées ayant la masse du Soleil.
Selon la théorie de Kerr, la force centrifuge à l’œuvre lorsque des étoiles mortes entrent en collision avec un anneau rotatif d’étoiles à neutrons empêche la formation de singularités, ce qui permet de pénétrer dans un trou noir sans rencontrer une force gravitationnelle infinie en son centre.
Les trous noirs de Kerr, ceux qui ont une charge ou un mouvement de rotation, ne peuvent être traversés que dans une seule direction. Les scientifiques supposent que si les humains peuvent traverser un trou noir de Kerr, un trou blanc situé à l’autre extrémité pourrait constituer une voie d’évacuation.
Bien que totalement théoriques, les trous noirs de Kerr offrent la possibilité d’un passage à sens unique vers le passé ou le futur pour les audacieux voyageurs du temps.