Romain L.
Peut-être que tout le monde ne sait pas que les trous noirs ont des « mauvais jumeaux » opposés, les trous blancs, actuellement théorisés uniquement par les physiciens. Voici ce que c’est.
Crédit : NASA
Nous avons tous entendu parler des mystérieux trous noirs, corps célestes très denses avec une force gravitationnelle si élevée que rien ne peut s’échapper au-delà de l’horizon des événements, la « frontière » à l’intérieur de laquelle même la lumière ne peut se libérer. C’est pourquoi les astrophysiciens les appellent trous noirs : ils sont totalement invisibles, mais on connaît leur existence par la grande voracité qu’ils exercent envers la matière qui les entoure, inexorablement attirée au cœur des ténèbres. Il existe deux types fondamentaux de trous noirs : ceux nés de l’effondrement d’étoiles et les trous noirs supermassifs au centre de chaque galaxie. En 2019, des scientifiques du projet international Event Horizon Telescope (EHT) ont même publié la première image extraordinaire d’un trou noir, celle du « monstre » de 6,5 milliards de masse solaire au cœur de la galaxie Messier 87 (M87), située à 50 millions d’années-lumière de la Terre. Les trous noirs sont réels – ils ont été prédits par la théorie de la relativité d’Alber Einstein – fascinants et mystérieux, mais peut-être que tout le monde ne sait pas qu’ils ont de « mauvais jumeaux », les soi-disant trous blancs, qui au moins pour le moment restent parmi les théories, il n’y a aucune confirmation de leur existence. Mais que sont exactement ces trous blancs ?
Les trous blancs sont essentiellement des concepts mathématiques entièrement théoriques. Pour être clair, les astrophysiciens n’ont observé aucun phénomène dans le cosmos et ont alors pensé « cela aurait pu être causé par un trou blanc ». Il n’existe pas de modèle pour les décrire construit à partir de données observées. Les trous blancs, pour l’instant, ne sont que sur le papier et il n’est pas exclu qu’ils y restent, même s’ils sont des objets « possibles » parmi les mystérieuses merveilles de l’Univers. En termes simples, les trous blancs sont à l’opposé des trous noirs. En relativité générale, ce sont des régions de l’espace-temps avec une masse, elles peuvent tourner comme des trous noirs et ont également un horizon des événements, cependant, contrairement aux célèbres jumeaux, la singularité ne permet à rien d’entrer au-delà de la frontière, tandis que la matière peut sortir de dans. Pour un observateur extérieur, un trou blanc serait parfaitement identique à un trou noir, à la seule différence qu’il tire des particules de matière au lieu de les dévorer. « Ce n’est que lorsque les choses sortent que vous pouvez dire ‘ah, c’est un trou blanc' », explique le physicien théoricien Carlo Rovelli du Centre de Physique Théorique (France), l’un des principaux théoriciens des trous blancs.
Conceptuellement, rien ni personne ne peut traverser l’horizon des événements d’un trou blanc, tout en étant attiré par l’astre, tandis que ce qui se trouve à l’intérieur peut se libérer et interagir avec le monde extérieur. Bien que de tels objets soient théorisés par la relativité générale, il est difficile d’expliquer comment ils peuvent être formés. La raison est simple : ils violeraient la base de l’entropie. C’est comme si une étoile se formait à partir d’un trou noir et non l’inverse, un processus temporellement inversé impossible à expliquer selon les concepts théoriques que nous connaissons. Pour cette raison, les scientifiques pensent que les trous noirs ont une vie éphémère, ce qui peut représenter une « étape » dans la vie des trous noirs. « Je pense qu’un trou blanc de longue durée est très peu probable », a déclaré le professeur Hal Haggard, physicien théoricien au Bard College de New York, à Space.com. Un trou blanc pourrait être la fin d’un trou noir, mais même dans ce cas, nous irions à l’encontre des lois établies. « Comment un trou noir meurt-il ? Nous ne savons pas. Comment se forme un trou blanc ? Peut-être qu’un trou blanc est la mort d’un trou noir. Les deux questions se rejoignent bien, mais il faut violer les équations de la relativité générale en passant de l’une à l’autre », a expliqué le professeur Rovelli.
Dans l’étude « The Revival of White Holes as Small Bangs » menée par les physiciens israéliens Alon Retter et Shlomo Helle, il a été émis l’hypothèse que les trous blancs pourraient expliquer le Big Bang, l’événement qui a déclenché l’expansion de l’Univers par une émission soudaine de matière et énergie, exactement ce que ferait un trou blanc. Mais pour le moment, comme précisé, ce ne sont que des objets fictifs et aucun modèle n’est capable de les décrire sans violer les lois et concepts accrédités.