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Les trous noirs comptent parmi les phénomènes les plus énigmatiques de l’univers. Bien que John Wheeler ait inventé le terme, il ne s’agit pas de trous littéraux mais de régions où la gravité comprime la matière en un seul point, une singularité. Parce qu’ils n’émettent ni ne réfléchissent la lumière, les trous noirs restent invisibles; nous déduisons leur présence de leur influence dramatique sur l'espace et la lumière environnants.
Il est impossible d’observer directement ces géantes cosmiques, même le trou noir connu le plus proche, Gaia BH1, se trouve à quelque 1 500 années-lumière. La gravité au bord d’un trou noir, appelée horizon des événements, est si intense que même la lumière ne peut pas s’échapper une fois qu’elle la traverse. La vitesse de fuite y dépasse la vitesse de la lumière, faisant de l’horizon une frontière à sens unique. Même si certaines théories suggèrent que des informations pourraient s'échapper, l'opinion dominante est que rien ne peut revenir une fois à l'intérieur.
Pour ceux qui sont fascinés par ce que l'on pourrait ressentir en étant entraîné dans un tel abîme gravitationnel, les scientifiques ont présenté des scénarios plausibles basés sur le type de trou noir impliqué.
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Il existe trois variétés principales de trous noirs :de masse stellaire, de masse intermédiaire et de masse supermassive. Les différences de taille conduisent à des forces de marée très différentes (la variation de l'attraction gravitationnelle entre deux points) ressenties près de l'horizon des événements.
Dans les trous noirs supermassifs, qui peuvent abriter des milliards de masses solaires, les forces de marée de l’horizon des événements sont relativement faibles. Un objet franchissant cette limite passerait probablement inaperçu et passerait à travers sans distorsion dramatique. Une fois à l’intérieur, cependant, l’attraction de la singularité dominerait.
Les trous noirs de masse stellaire, en revanche, présentent des forces de marée extrêmes à l’horizon. Il en résulte un phénomène connu sous le nom de spaghettification.
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La spaghettification décrit comment les objets s'allongent et finissent par se déchirer à mesure qu'ils s'approchent de l'horizon des événements d'un petit trou noir. L’attraction gravitationnelle du côté le plus proche de l’horizon est bien plus forte que du côté le plus éloigné, étirant l’objet dans une forme longue et fine, d’où son nom. Un humain tombant les pieds en premier verrait les pieds éloignés de la tête comme de la tire.
Parce que le gradient de marée dans les trous noirs de masse stellaire est si raide, un corps serait spaghettifié avant même d'atteindre l'horizon des événements, ce qui rendrait une traversée réussie pratiquement impossible.
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L'intérieur d'un trou noir reste spéculatif. Certains chercheurs soutiennent que l’horizon des événements constitue une frontière infranchissable, tandis que d’autres estiment que la relativité générale s’effondre à proximité de la singularité. Dans le scénario où un observateur pourrait traverser, la physique telle que nous la connaissons s'effondrerait.
BenFarr, astronome des ondes gravitationnelles à l'Université de l'Oregon, a expliqué à Newsweek qu'à l'intérieur d'un trou noir supermassif, on verrait probablement « une déformation substantielle des images due à la lentille gravitationnelle ». La lumière de l’univers extérieur arriverait déformée, mais l’observateur serait invisible pour quiconque se trouvant à l’extérieur du trou noir. À mesure que l'on s'approche de la singularité, la spaghettification s'intensifierait et s'achèverait probablement quelques minutes après avoir traversé l'horizon.
En bref, qu'il rencontre un trou noir de masse stellaire ou supermassif, le sort de tout voyageur reste le même :spaghettification et inévitable piégeage.