Le trou noir de CEERS 1019 pourrait non seulement être le plus ancien, mais aussi le plus petit jamais détecté dans l'Univers primordial. La plupart des trous noirs de cette époque présentent une masse supérieure à 1 milliard de fois celle du Soleil.
Le premier trou noir fut détecté en 1971 dans la constellation du Cygne. En 1974, Bruce Balick et Robert L. Brown détectent un astre extrêmement massif au centre de la Voie Lactée qu'ils baptisent Sagittarius A*. Il a fallu attendre la fin des années 1990 pour que sa nature de trou noir supermassif soit prouvée.
Toutefois, jusqu'à il y a peu, ils n'avaient jamais repéré de petits trous noirs, un véritable mystère astrophysique depuis de nombreuses années. Mais voilà, les astronomes ont découvert un trou noir dont la masse n'équivaut qu'à trois fois celle du Soleil, ce qui en fait le plus petit connu à ce jour.
Le plus vieux trou noir de l'univers
Mais alors quel âge à notre trou noir préhistorique ? Selon les calculs, celui-ci serait né 570 millions d'années seulement après le Big bang. On vous laisse faire le calcul exact mais l'objet cosmique aurait donc environ… 13,7 milliards d'années.
« Trou noir » est un terme inventé par le physicien américain John Wheeler en 1967, pour décrire une concentration de masse/énergie si compacte que même les photons ne peuvent se soustraire à sa force gravitationnelle. Découvrez ici l'histoire du trou noir.
De fait, un trou noir comporte plusieurs couches. On trouve d'abord l'horizon des événements, connu sous le nom de point de non-retour, puis le disque d'accrétion. Il s'agit d'un énorme disque de poussière et de gaz tourbillonnant autour du trou noir.
Un son rappelant le vent qui souffle
L'astrophysicien spécialiste des trous noirs Frédéric Marin a décrit ce son comme étant « profond, lourd, comme le bruit du vent au fond d'un abîme ».
Où va ce qui entre dans un trou noir ? La matière qui entre dans le trou noir se retrouverait comprimée dans un même point central, une singularité gravitationnelle. Nos conceptions du temps et de l'espace s'effondrent dans cette singularité.
Pas n'importe lequel : il s'agit du trou noir supermassif situé au centre de la galaxie Messier 87 (M87), nommé M87*. Ce colosse de 6,5 milliards de fois la masse du Soleil évolue au cœur de sa galaxie, à 55 millions d'années-lumière de la Terre.
Au centre d'un trou noir se situe une région dans laquelle le champ gravitationnel et certaines distorsions de l'espace-temps (on parle plutôt de courbure de l'espace-temps) divergent à l'infini, quel que soit le changement de coordonnées. Cette région s'appelle une singularité gravitationnelle.
Le Grand Mur d'Hercule et de la Couronne boréale est un filament galactique, le plus grand donc connu à ce jour. Cette superstructure se compose de plusieurs milliers de galaxies, lesquelles sont réparties en amas et en superamas interconnectés entre eux par des filaments de gaz chauds.
C'est le plus proche de notre planète que nous ayons découvert : un nouveau trou noir de masse stellaire se trouve à environ 1.600 années-lumière (une année-lumière équivaut à 9.461 milliards de kilomètres) dans la constellation d'Ophiuchus.
Ce trou noir supermassif a une masse équivalente à plus de 30 milliards de fois celle du soleil, selon une étude parue dans une revue scientifique britannique.
Il s'appelle Chuck Clark et il est l'un des meilleurs cosmonautes de la Nasa, l'organisme responsable de la recherche spatiale aux Etats-Unis. Dans 5 ans, cet Américain de 32 ans va vivre une aventure incroyable et très risquée : il s'est porté volontaire pour être le 1er homme à entrer à l'intérieur d'un trou noir !
Les trous noirs jouent aujourd'hui un rôle crucial non seulement en astrophysique mais aussi en physique des particules, et en particulier dans les théories essayant d'unifier la relativité générale et la physique quantique.
Température. Plus un trou noir est massif, plus il est froid. Les trous noirs stellaires sont très froids : leur température s'approche du zéro absolu (0 kelvin ou −273,15 degrés Celsius).
Il se trouve que les trous noirs ne sont pas si effrayants. Ils n'ont aucun pouvoir particulier de « succion » qui leur permettrait d'avaler de la matière. Leur seule force d'attraction vient de la bonne vieille gravité, cette même force qui maintient la Lune en orbite et qui nous colle à la Terre.
Il a un rayon d'environ 3 kilomètres pour un trou noir de la taille du Soleil. La force de gravité à cet endroit est si intense qu'elle dépasse la vitesse de la lumière, qui est la chose la plus rapide de l'Univers. Rien ne peut donc s'en échapper.
Le terme « trou noir » a été inventé par le physicien américain John Wheeler, en 1967, pour décrire une concentration de masse-énergie qui s'est effondrée gravitationnellement sous sa propre force d'attraction et qui est devenue si compacte que même les photons ne peuvent se soustraire à cette force gravitationnelle.
On pense souvent le contraire, mais la propagation des ondes sonores est bien cinq fois plus rapide dans l'eau que dans l'air. Dans l'espace, où règne un vide sans fin, à l'exception des planètes qui ont une atmosphère, il n'y a pas de molécules pour porter ces ondes. C'est le silence absolu.
Les caractéristiques du bruit cosmique sont semblables à celles de bruit thermique. Sa fréquence est estimée légèrement au-dessus de 15 Mhz. Ces mesures ont été effectuées en pointant l'antenne non seulement vers le Soleil, mais aussi vers certaines autres régions du ciel semblables au centre de la Galaxie.
Une horloge avancerait à un rythme plus lent. En quelque sorte, donc, les trous noirs ralentissent le temps. Cet effet est tellement important que, si notre observateur lance un objet dans la direction du trou noir, il ne le verra jamais pénétrer à l'intérieur du trou noir.
Le principe d'un trou noir est que sa force gravitationnelle est tellement forte que rien ne peut en ressortir, même pas les rayonnements électromagnétiques (lumière visible, rayons X, gamma, etc.) qui se déplacent dans le vide à la vitesse de la lumière.
Cela peut sembler effrayant, mais ce n'est pas le cas. Vous n'avez pas à craindre les trous noirs. Plus de 100 millions de trous noirs errent probablement dans notre galaxie à eux seuls, et ce sont des objets fascinants dans le cosmos.