Un trou noir est une chose très étrange; un reste d'une vieille étoile, il a la masse mais pas d'atomes. L'étoffe dont il est fait est si dense qu'elle déforme l'espace et le temps; aucune matière ordinaire ne peut échapper à son énorme attraction gravitationnelle, pas même à la lumière. Parce que vous ne pouvez pas voir un trou noir directement, les scientifiques ne peuvent l'observer que par leurs effets sur les étoiles voisines.

Étoile mourante

Les trous noirs commencent comme de grandes étoiles qui sont environ 20 fois plus grandes Soleil. Les étoiles sont composées de matière normale - atomes d'hydrogène, d'hélium et d'autres éléments - et ont une masse équivalente à plusieurs centaines de milliers de Terres. Toute cette masse produit des forces gravitationnelles gigantesques qui veulent écraser les atomes hors de l'existence. Pendant la vie de l'étoile, cependant, l'énergie qu'elle produit pousse vers l'extérieur avec suffisamment de force pour contrebalancer la gravité. Lorsque l'étoile manque de carburant, elle explose en une supernova, laissant un noyau mort à l'intérieur d'un nuage de gaz et de poussière. Si le noyau est plus de 2,5 fois la masse du soleil, sa gravité géante comprime ses atomes jusqu'à ce que toute la matière ait une taille nulle. Bizarrement, la masse est toujours là, formant le centre d'un nouveau trou noir.

Densité infinie

Toute matière a une densité, définie comme la masse d'un objet divisée par son volume; les substances qui ont la même masse dans une plus petite taille ont une plus grande densité. Pour donner quelques exemples, l'eau a une densité de 1 gramme par centimètre cube, et l'osmium, l'élément le plus dense, pèse 22,6 grammes par centimètre cube. Les restes stellaires tels que les étoiles à neutrons sont extrêmement denses, pesant des millions de tonnes par centimètre cube. Ces étoiles sont composées non pas d'atomes mais de particules telles que des électrons et des neutrons; la pression de la gravité est trop élevée pour que les atomes existent. Un trou noir va encore plus loin, écrasant même les neutrons; Sa densité est infinie.

Vitesse d'évasion

Chaque étoile, planète et lune a une vitesse d'échappement qu'une fusée doit atteindre pour s'éloigner de la gravité de l'objet. Plus la gravité est forte, plus la fusée doit accélérer. La vitesse d'échappement de la Terre est d'environ 40 233,6 kilomètres par heure (25 000 miles /h), donc tout lancement de sonde spatiale doit se déplacer plus vite que cette vitesse pour accomplir sa mission. La vitesse d'échappement d'un trou noir est supérieure à la vitesse de la lumière - 299.792 kilomètres par seconde ou 186.000 miles par seconde.

Schwarzchild Radius

Un trou noir, une piqûre d'épingle dans l'espace avec une masse plus grande que le soleil, est difficile à décrire en termes ordinaires. Mais les trous noirs ont des caractéristiques déterminantes, y compris le Schwarzchild Radius. Si vous approchez d'un trou noir dans un vaisseau spatial, vous commencez à ressentir le tiraillement de sa gravité. Lorsque vous vous approchez, les fusées de votre vaisseau spatial doivent travailler plus fort pour vous empêcher de tomber. Une fois que vous atteignez le rayon Schwarzchild, à une distance du centre du trou noir déterminé par sa masse, aucune fusée, quelle qu'elle soit puissante, ne peut s'échapper. Tout ce qui est assez malchanceux pour traverser cette ligne imaginaire tombe dans le trou noir, y compris la lumière.