Questions - Réponses

Sciences

Qu'est-ce qu'un trou noir?

Question de Léo, 22 ans

Sylvia Ekstrom

Réponse de Sylvia Ekström

Docteur

Observatoire de Genève

Université de Genève

Pour comprendre ce qu'est un trou noir, il faut d'abord comprendre ce qu'on appelle vitesse de libération. Lorsqu'on est sur une planète comme la Terre, son attraction gravitationnelle nous maintient à la surface. Si l'on essaie de sauter, on retombe. Mais si on arrivait à sauter avec une vitesse suffisante (appelée vitesse de libération), on pourrait échapper à l'attraction de la planète et partir dans l'espace.

Cette vitesse de libération dépend de deux paramètres : la masse de la planète et son rayon (sa taille). Plus la planète est massive, plus il est difficile de s'échapper car la vitesse de libération devient très grande. Plus le rayon est petit (donc à masse donnée, plus la planète est dense), plus la vitesse de libération augmente. Ainsi, sur Terre, la vitesse de libération est d'environ 11 km/sec (environ 40'000 km/h). Si on pouvait se poser à la surface du Soleil, comme il est beaucoup plus massif que la Terre, il faudrait atteindre la vitesse de 617 km/sec (2,22 millions de km/h) pour échapper à son attraction.

Un trou noir est défini par le fait que la vitesse de libération à sa "surface" dépasse la vitesse de la lumière. Il existe des trous noirs de quelques fois la masse du Soleil, qui se forment lorsqu'une étoile massive termine sa vie en supernova (ou en effondrement direct). Au centre des galaxies, on observe des trous noirs de plusieurs millions de fois la masse du Soleil.

Pour que la Terre devienne un trou noir, il faudrait arriver à la comprimer jusqu'à ce qu'elle ne fasse que 15 mm de diamètre. En théorie, on pourrait faire un trou noir de n'importe quelle masse, mais en réalité, la matière s'oppose à la compression. Seule une très grande quantité de matière peut arriver à s'effondrer malgré cette opposition (plus de deux fois la masse du Soleil).

19 décembre 2019

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