Livre - Au coeur des trous noirs - Aurélien Barrau

Que sait-on des trous noirs ?

Peut-on les observer ? Qu'y a-t-il à l'intérieur ?

Existent-ils vraiment ?

Les trous noirs sont des astres fascinants, des sphères dans l'espace dont rien ne peut s'échapper. De tels objets ne peuvent ni émettre, ni réfléchir la lumière, mais certains sont pourtant extraordinairement lumineux. Toutefois ce n'est pas là leur seule bizarrerie : dans un trou noir, l'espace se change en temps, le temps en espace, et nul ne connaît la véritable nature de la singularité centrale.

"Sans aucun recours aux mathématiques, ce dialogue tente de rendre accessibles les grandes énigmes des trous noirs sans sacrifier à la rigueur et à l'exactitude." 

Que pouvons-nous dire sur les trous noirs ?

"Les trous noirs sont des objets fascinants. Nous sommes aujourd'hui pratiquement certains qu'ils existent et qu'il y en a des centaines de millions dans notre Galaxie." Aurélien Barrau

Les trous noirs. Derrière ce nom qui nourrit l'imaginaire collectif se cachent des astres à la fois conceptuellement très simples mais très difficiles à étudier. 

Les trous noirs. Derrière ce nom qui nourrit l'imaginaire collectif se cachent des astres à la fois conceptuellement très simples mais très difficiles à étudier. • Crédits : gremlin - Getty

On raconte toutes sortes de choses à propos des trous noirs. On dit qu’autour d’eux, l’espace est si recourbé que la lumière ne peut s’échapper de leurs contours, ce qui leur donne des allures de bien sombres tombeaux. On dit aussi qu’ils sont des ogres qui dévorent tout ce qui circule dans leurs parages. 

Qu’il y en a un énorme au centre de notre galaxie et qu’il y en a d’innombrables autres dans l’univers. On explique que lorsqu’on entre dans un trou noir, le temps se transforme en espace et l’espace se transforme en temps, ce qui doit créer une drôle d’ambiance. On raconte également que, contrairement à ce qu’indique leur appellation, les trous noirs sont vraisemblablement des phares à leur façon, au sens où ils rayonnent eux aussi de la lumière. C’est du moins ce que suggèrent les calculs quand on injecte un peu de physique quantique dans la façon de les décrire…   

Comment faire la lumière sur les trous noirs ?

Mais est-il possible de préciser le sens de toutes ces phrases bizarres ? C’est le but que nous voulons donner à notre conversation scientifique d’aujourd’hui : rendre les choses plus claires ; expliquer ce qu’on sait et ce qui demeure mystérieux à propos des trous noirs, en passant outre un avertissement pourtant fort sage d’Antonin Artaud : « Les gens qui sortent du vague, disait-il, pour essayer de préciser quoi que ce soit de ce qui se passe dans leur pensée sont des cochons[1] ».

Image simulée d’un trou noir stellaire qu'un observateur situé à une dizaine de kilomètres (9 fois le rayon du trou noir) verrait et dont l’image se dessine en direction du Grand Nuage de Magellan.

Invité : Aurélien Barrau, physicien, professeur à l’université Grenoble-Alpes et chercheur au Laboratoire de physique subatomique et de cosmologie du CNRS. Auteur de « Trous noirs et étoiles en rebond » (Bayard, à paraître le 17 octobre dans la collection Les petites conférences) et de « Au cœur des trous noirs » (Dunod, 2017)