Les trous noirs sont les objets les plus denses de l'univers. En raison de leur densité, ils forment des champs gravitationnels extrêmement puissants. Les trous noirs absorbent toute la matière et l'énergie environnantes dans une certaine proximité. Pour cette raison, ces objets célestes n'émettent aucune lumière et n'ont donc pas de couleur. Les astronomes peuvent les détecter, cependant, en surveillant les propriétés des matériaux et de l'énergie qui les entourent.

Rayonnement électromagnétique

Le spectre électromagnétique décrit la gamme de longueurs d'onde et de fréquences de différents types de rayonnement. Les rayons X, les ondes radio et la lumière visible font partie des nombreux types de rayonnements présents sur ce spectre. Vous rencontrez le phénomène de la couleur lorsque le rayonnement électromagnétique de certaines longueurs d'onde atteint vos yeux. Le rayonnement électromagnétique se déplace plus vite que n'importe quoi dans l'univers. Il voyage à près de 300 millions de mètres par seconde (plus de 186 000 miles par seconde). Néanmoins, la gravité affecte le rayonnement électromagnétique. Même un rayonnement électromagnétique ne peut échapper à la force gravitationnelle d'un trou noir. Par conséquent, vous ne pouvez réellement rien voir quand vous regardez un trou noir. Aucune lumière, visible ou autre, n'est émise par le trou noir lui-même.

L'horizon des événements

L'horizon des événements décrit le point auquel la force de gravité exercée par un trou noir est assez forte que rien ne peut y échapper. Parce que la force gravitationnelle exercée par un objet diminue plus loin de l'objet, la matière peut échapper à la gravité d'un trou noir dans la zone au-delà de l'horizon de l'événement. Bien que les objets à l'intérieur de l'horizon des événements ne puissent jamais être vus, les observateurs pourront voir les objets en dehors de l'horizon des événements.

Redshift

Quand les corps astronomiques s'éloignent de l'observateur, ils apparaissent de couleur rouge . Ce décalage vers le rouge se produit parce que la vitesse à laquelle ils s'éloignent de l'observateur étire la longueur d'onde de la lumière visible émise par l'objet. Cette lumière est décalée vers l'extrémité rouge du spectre électromagnétique, qui est caractérisée par des longueurs d'onde plus longues. Lorsque les objets se déplacent vers l'horizon des événements d'un trou noir, ils subissent un redshift infini. Par conséquent, ils apparaissent plus rouges à un observateur jusqu'à ce qu'ils deviennent trop obscurs.

Accrétion et rayons X

Quand la matière s'approche d'un trou noir, elle se déplace dans une forme connue sous le nom de disque d'accrétion. Généralement, ces disques se forment en raison des interactions entre le propre mouvement de la matière et les forces gravitationnelles du trou noir. Lorsque la force de gravité sur la matière en mouvement augmente, la matière se réchauffe en raison du frottement entre ses particules atomiques constitutives. Finalement, cette énergie est libérée sous forme de rayonnement électromagnétique - principalement des rayons X. Ces émissions de rayons X près d'un trou noir font généralement saillie dans des pôles près de l'horizon de l'événement perpendiculaire au disque d'accrétion. Par conséquent, un télescope à rayons X peut voir les émissions liées à un trou noir.