Cette histoire pourrait bien se répéter avec les trous blancs. Ces objets prévus eux aussi par la relativité générale sont l'exact opposé des trous noirs : ils ne peuvent qu'expulser matière et lumière quand les trous noirs ne peuvent qu'en absorber.
Un trou blanc, aussi appelé fontaine blanche, est un objet théorique susceptible d'exister au sens où il peut être décrit par les lois de la relativité générale, mais dont l'existence dans l'Univers est considérée comme hautement spéculative.
Un trou noir absorbe la matière et sa gravité est si forte que même la lumière ne peut lui échapper. Il y a des trous noirs au centre de chaque galaxie. Un trou blanc est exactement le contraire, il éjecte de la matière . Cependant, nous n’avons pas observé de trou blanc.
La différence avec les trous noirs est que ces géants ne possèdent pas d'horizon, c'est-à-dire une frontière en deçà de laquelle tout objet, y compris la lumière, ne pourra plus sortir. On peut s'approcher et s'échapper d'une gravastar par exemple.
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.
Even though this speed is incredibly fast, it is less than 0.1% the speed of light. In our current situation, it would take much more than 30,000 years to travel a single light year. You can do the math. It's simply not possible to get close to a black hole.
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.
Selon les connaissances disponibles aujourd'hui, il n'est pas possible de traverser un trou noir car au-delà de l'horizon des événements, tout matériau s'étirera et se déchirera.
Pour un trou noir d'une masse solaire, c'est une durée inobservable, 1064 ans. Un trou noir de 1012 kilogrammes s'évaporerait en quelque 1010 années, soit à peu près l'âge de l'Univers. Par conséquent, tous les trous noirs primordiaux de cette masse devraient actuellement se trouver en fin de vie.
La principale distinction entre un trou de ver et un trou noir est qu'un trou de ver est un tunnel spatio-temporel en forme d'entonnoir entre deux points entre les univers, tandis qu'un trou noir est un corps cosmique doté d'une gravité extrême duquel rien ne peut s'échapper .
Un trou blanc est un objet cosmique bizarre, intensément brillant et d'où la matière jaillit plutôt qu'elle ne disparaît. En d’autres termes, c’est exactement le contraire d’un trou noir. Mais contrairement aux trous noirs, il n’existe pas de consensus sur l’existence des trous blancs ou sur la manière dont ils se formeraient.
En relativité générale, un trou blanc est une région hypothétique de l'espace-temps et de la singularité dans laquelle on ne peut pénétrer de l'extérieur, bien que l'énergie-matière, la lumière et les informations puissent en échapper . En ce sens, c’est l’inverse d’un trou noir, d’où l’énergie-matière, la lumière et l’information ne peuvent s’échapper.
Les trous blancs ne peuvent pas exister car ils violent la deuxième loi de la thermodynamique . La Relativité Générale est symétrique dans le temps. Il ne connaît pas la deuxième loi de la thermodynamique, ni la direction des causes et des effets. Mais nous le faisons.
Les trous blancs sont des régions cosmiques théoriques qui fonctionnent de manière opposée aux trous noirs . Tout comme rien ne peut s’échapper d’un trou noir, rien ne peut entrer dans un trou blanc. On a longtemps pensé que les trous blancs étaient un produit de la relativité générale, né des mêmes équations que leurs frères étoiles effondrés, les trous noirs.
« Par un effet lié aux fluctuations quantiques du vide, ils rayonnent de la lumière et leur masse diminue de plus en plus rapidement, jusqu'au point où peut se produire la transition quantique qui les fait devenir trous blancs », précise Carlo Rovelli. Vue d'artiste de trous noirs primordiaux.
Alors, qu'est-ce qu'un trou blanc ? Les trous blancs sont créés lorsque les astrophysiciens explorent mathématiquement l'environnement autour des trous noirs, mais prétendent qu'il n'y a pas de masse dans l'horizon des événements . Que se passe-t-il lorsque vous avez une singularité de trou noir sans masse ? Les trous blancs sont des concepts mathématiques complètement théoriques.
Mais nous savons maintenant que les trous noirs s’évaporent, restituant lentement leur énergie à l’Univers . Le célèbre physicien et auteur Stephen Hawking l'a prouvé en 1974 en utilisant les lois de la mécanique quantique pour étudier la région proche de l'horizon d'un trou noir.
Le regretté physicien Stephen Hawking a proposé que même si les trous noirs grossissent en mangeant de la matière, ils rétrécissent également lentement parce qu'ils perdent de petites quantités d'énergie appelées « rayonnement de Hawking ». Le rayonnement de Hawking se produit parce que l’espace vide, ou le vide, n’est pas vraiment vide.
En pratique, le trou noir rayonne aussi des gravitons, voire des neutrinos (si leur masse est suffisamment faible) en plus des photons. Vers la fin de sa vie, quand sa température atteint le domaine du gigaélectronvolt, il peut rayonner des quarks, des muons voire d'autres particules pour l'heure inconnues.
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.
Les effets d'un trou noir continuent de s'intensifier à mesure qu'un objet s'approche de l'horizon des événements d'un trou noir : c'est le point de non-retour, ou la limite entourant un trou noir au-delà de laquelle rien, pas même la lumière, ne peut s'échapper .
Pourquoi un trou noir attire ? Les trous noirs sont des objets dans l'univers dont la vitesse de libération dépasse celle de la lumière, les rendant capables de l'attirer en déformant l'espace autour d'eux, et éventuellement de l'absorber.
L'énergie noire compterait pour plus de 68% du total masse-énergie de l'Univers (avec environ 5% de matière ordinaire sous forme d'astres, de gaz et de poussière, et 26% de matière noire, un autre mystère).
Un trou noir est créé après la mort d'une étoile très massive. Le noyau de l'étoile s'effondre sur lui-même, ce qui entraine l'expulsion des couches externes de l'étoile en une gigantesque explosion : une supernova. Tout le reste de la matière se concentre en un petit point appelé singularité.
Nothing inside the horizon can ever escape or come back across this boundary, not even light. This implies that nothing that enters the black hole horizon can be observed from outside this horizon.