En astrophysique, un "trou noir" est un objet hypermassif (très lourd comparé aux planètes, aux lunes et aux autres astres proches de notre planète) dont le champ gravitationnel (rayon d'attraction du trou noir) est si puissant que n'importe quel objet, y compris les particules sub-atomiques ou la lumière, ne peuvent y échapper, s'ils y entrent.

En physique, le noir et le blanc ne sont pas considérés comme des couleurs mais comme une propriété des objets leur permettant de refléter de la lumière, ou pas. Par conséquent, un trou noir est appelé ainsi car il ne dégage pas de lumière, on ne peut donc pas voir à travers un trou noir. On a l'impression que c'est un objet de "couleur noire", mais en réalité c'est une partie de l'espace qui ne permet pas à sa lumière de nous atteindre.

Les objets dits "noirs", n'émettant et ne reflétant pas de lumière, on ne différencie donc pas le trou noir du "vide noir" de l'espace. Cela dit, il y a une seule région du trou noir qu'on peut voir, qui dégage donc de la lumière, c'est le "disque d'accrétion".

Disque d'accrétion:

Lorsque des particules s'agglutinent dans le champ gravitationnel du trou noir, elles forment comme "un cercle de feu" autour du trou noir : c'est son disque d'accrétion, de la matière sous forme de plasma (sorte de soupe de particules). Le disque d'accrétion étant extrêmement lumineux, c'est grâce à celui-ci que des photos du trou noir se trouvant au centre de notre galaxie (Sagittarius A*) ont pu être réalisées. Lors de ce procédé, et à la surface du trou noir, des particules et des radiations sont projetées sur les cotés, tout autour. C'est un spectacle assez impressionnant !

Le trou noir se "nourrit" en effet de tout ce qui est présent dans l'espace (astéroïdes, comètes, planètes, lunes, soleils et autres étoiles, poussière, glace présente dans l'espace...), bref, tous les objets tounoient autour de lui dans le champ gravitationnel en s'approchant de son centre.

Les différentes sortes de trou noir :

trou noir stellaire :

Trou noir d'environ 10 à 20 masses solaires. Ce sont les plus communs dans l'univers mais détruisent néammoins des systèmes et des étoiles entières...

trou noir intermédiaire :

Comme leurs noms l'indique, ils sont un "entre deux". Plus grand que les stellaires mais moins que les supermassifs, ils sont d'en moyenne de quelques milliers de fois la masse de notre soleil.

trou noir supermassif : 

Pendant longtemps on s' est demandée autour de quoi tournaient les les galaxies. Albert Einstein avait déjà soupconné l'existence de trous noirs supermassifs à l'aides de calculs sur sa relativité. En 1974, on  déjà détecté des ondes radios suceptible de provenir d'un de ces géants mystérieux. Mais ce n' est qu' à partir des années 1990 que les chercheurs ont confirmé leurs existences, notamment en observant le mouvement des étoiles au centre de la Voie Lactée. Comme je l'ai dit précèdemment, on ne peux pas observer le central d' un trou noir mais on peut aisement detecter toutes les "déchets" qu'il rejettent dans l' espace à la vitesse de la lumière ! Ces rayons d' une puissance phénomènales pourrait instantanèment detruire l' ensemble de notre système solaire ! malgré le fait que nous soyons situé à 286 millions de milliards de kilomètre (c' est à dire 30 000 années lumière, distance que parcour la lumière en trente années à la vitesse de 300 000 kilomètre par seconde...) de ce trou noir décidèment vraiment très massifs, de l'ordre de millions, voir de milliards de masse solaires...

Ces géants régissent chaque univers : sans eux les galaxies n' existeraient pas, les astres vogueraient dans l' espace, seuleument certains systèmes solaires pourraient former un semblant d'ordre.

trous noirs primordiaux :

types de trous noirs hypothétique, ils seraient de taille microscopique (de l'ordre du quantique) et apparus dès la naissance de l'Univers (il ya 13,8 milliards d'années).

 reproduction en 2D de la force gravitationnelle d' un trou noir                                                                               reproduction artistique d' un trou noir

Sources : Images : Pixabay.com - Informations : Interview avec un Astronome

L'Horizon des événements :

Quant on regarde les images de synthèse d'un trou noir, on peut voir comme une "boule noire" qui représenterait le trou noir. Cette "boule" est en réalité immatérielle. On ne peut voir l'intérieur car nous avons besoin de lumière pour voir et cette lumière est avalée par le trou noir. La surface de cette zone immatérielle est appelée "l' horizon des événements", elle délimite le point de non-retour de la matière : passé ce stade, plus rien ne ressort du trou noir. La masse d' un trou noir fait dévier les rayons de lumière qui proviennent de derrière lui ce qui fait qu' il disparaît a l' intérieur de son horizon des événements. C'est aussi pour cette raison que sur les bords de l'horizon des événements, les étoiles que nous aperçevons derrière sont floutées.

le rayon de Schwarzild :

           Cette équation révolutionne notre compréhension des trous noirs : il établit que toute objet peut, suffisamment compréssé, se  transformer en trou noir. Le rayon de ce trou noir est alors appelé rayon de Schwarzild (du nom de son découvreur), sa mesure est établie par la formule ci-dessus. 

Remarque : a l'échelle d'un humain, la compression en trou noir serait impossible : son diamètre serait inférieur à la distance de Planck (10⁻³⁵ mètre, taille la plus petite admise par la physique quantique).

La singularité :

La singularité est le centre, le point final de tous objets rentrés dans son champ gravitationnel, avec une densité infinie, une intensité gravitationnelle infinie... Il est le centre invisible du trou noir. Passé l'horizon des événements, la matière (enfin, ce qu'il en reste) est étirée puis disloquée en atomes. Par exemple, si un homme s'aventurait dans un trou noir, il serait, comme je l'ai dit précédament, allongé comme un spaghetti (jusqu'à dix fois sa taille) puis réduit à l'état microscopique.

La science ne permet pas à ce jour d'avancer une hypothèse fiable sur "l'après singularité".

Et si notre planète croisait le champ d'attraction d'un trou noir ?

si une telle chose arrivait nous serions (suivant la direction du trou noir) mort sans doute mort du bouleversement du système solaire avant meme que la gravité ne réduise en poussière l'ensemble de celui-ci (et plus encore)... Mais rassurez-vous : les probalités qu'un de ces astres nous fasses subir ce sort est extremement faible.

Qu'est-ce qu'une onde gravitationnel ?

Une onde gravitationnelle est un phénomène gravitationnel très étrange qui se produit par différent moyen (exemple : ...après). Pour les trou noir cela ce produit quand deux de ces astres ce croisent d'un peu trop près...C'est évidamment extremement rare, mais ca arrive. A ce moment là les deux astres ce tournent autour pendant un certain moment, quand ils sont suffisamment près pour se touchaient, ils fusionnent... Et oui ! Les trou noir peuvent fusionner ! Aussi incroyable que cela puisse paraitre. Et donc à ce moment là, l'énergie dégagée par l'immense force de la gravité crée une "onde gravitationnelle". Elle se répand à travers l'univer à la vitesse de la lumière (300 000 km/seconde). Il faut imaginer qu' une telle onde peut perdurer indéfiniment à travers l'univer.

 Comment les repérond-nous ?

Actuellement, Virgo, un appareil spécialisé permet de détecter les ondes gravitationnelle. Cette machine de très grande taille, fonctionne à l'aides de mirois et de laser qui frémissent au contact de l' onde. La première onde gravitationnelle a été détecté en 1916, alors que Virgo n' était même pas oppérationnelle !

 Les trou noirs et le temps : 

Les trous noirs sont charactérisés par un champ gravitationnel tellement fort qu'il déformame le cours du temps. En effet plus un objet s'approche d'un trou noir, plus le temps se passe lentement pour lui, mais uniquement pour un observateur exterieur. L'objet concerné ne sentira pas le ralentissement du temps.