Les trous noirs sont une des choses les plus étranges de l'univers.
Ils ont l'air de n'avoir aucun sens; d'où viennent-ils ?
Et que se passe-t-il si vous tombez dedans
Les étoiles sont une collection incroyablement massive d'atomes d'hydrogène
qui s'écroulent en d'énormes nuage de gaz à cause de leur propre gravité.
Dans leur coeur, des fusions nucléaires écrasent des atomes d'hydrogène en les transformant en hélium,
Libérant une quantité astronomique d'énergie.
Cette énergie, qui est sous la forme de radiation, s'oppose à la gravité,
Maintenant un délicat équilibre entre les deux forces.
Tant qu'il y a une fusion au niveau du coeur , l'étoile reste assez stable.
Mais pour les étoiles bien plus massives que notre Soleil
la température et la pression dans leur noyau leur permet de fusionner des éléments plus lourds,
jusqu'à atteindre le fer.
Contrairement aux éléments précédents, le processus de fusion créant le fer
ne génère pas d’énergie.
Le fer s'accumule au centre de l'étoile jusqu'à atteindre une quantité critique,
et l'équilibre entre les radiations et la gravité est soudainement brisé.
Le noyau s'effondre
En une fraction de seconde, l'étoile implose,
à un quart de la vitesse de la lumière
concentrant encore plus de masse en son noyau
C'est à ce moment que tout les éléments les plus lourds de l'univers
sont crées, pendant que l'étoile meurt dans une explosion, la supernova.
Cela produit une étoile à neutron ou,si l'étoile est assez massive,
toute la masse du noyau s'effondre en trou noir.
Si vous regardiez un trou noir, ce que vous verriez vraiment est l'horizon des événements.
Tout ce qui traverse l'horizon des événements doit voyager
doit plus vite que la vitesse de la lumière pour y échapper.
En d'autres termes, c'est impossible.
Alors nous ne voyons qu'une sphère noire ne reflétant rien.
Mais si l'horizon des événements est le "noir',
quelle est le "trou" du trou noir ?
La singularité.
Nous ne savons pas exactement ce que c'est.
Une singularité pourrait être quelque chose d'infiniment dense, c'est à dire que toute sa masse est
concentré en un seul point de l'espace, sans surface ni volume.
Ou quelque chose de complètement diffèrent.
Actuellement, nous ne savons pas.
C'est comme diviser par zéro.
Au fait, les trous noirs n'aspirent pas les choses comme un aspirateur.
Si nous échangions le Soleil contre un trou noir de masse équivalente
rien ne changerais pour la Terre,
sauf que nous mourrions de froid, évidemment.
Que vous arriverait t-il si vous tombiez dans un trou noir ?
L’expérience du temps est différente autour des trous noirs.
Depuis l’extérieur, vous semblez ralentir en approchant l'horizon des événements,
donc le temps passe moins vite pour vous.
Au bout d'un moment, vous sembleriez geler dans le temps,
devenir lentement rouge, et disparaitre.
Alors que de votre point de vue, vous pourriez voir le reste de l'univers
en avance rapide, comme si vous voyiez dans le futur.
A l'heure actuelle , nous ne savons pas ce qu'il se passe ensuite,
mais il y a deux possibilités.
Une : vous mourrez d'une mort rapide.
Un trou noir courbe tellement l'espace qu'une fois l'horizon des événements franchit
il n'y a qu'une direction possible.
Vous pouvez prendre sa littéralement: à l'intérieur de l'horizon des événements
vous ne pouvez aller que dans une direction.
C'est comme être dans une ruelle très étroite qui se referme derrière vous après chaque pas.
La masse du trou noir est si concentrée,
qu'à un certain point, même les petites distances de quelques centimètres
signifieraient que la gravité agit avec des millions de fois plus de force
sur différentes parties de votre corps.
Vos cellules se déchirent pendant que votre corps s'étire de plus en plus,
jusqu'à ce que vous ne soyez plus qu'un flot de plasma d'un atome d'épaisseur.
Deux: vous mourrez d'une mort très rapide.
Juste après avoir franchit l'horizon des événements, vous percuteriez un mur de feu
et vous seriez fini en un instant.
Aucune de ces options n'est très plaisante.
Quand vous mourriez dépend de la masse du trou noir.
Un plus petit trou noir vous tuerait avant que vous n'entreriez dans son horizon des événements,
alors que vous pourriez voyager dans un trou noir supermassif
pendant un certain temps.
En principe, le plus loin vous êtes de la singularité,
le plus loin vous vivez.
Les trous noirs existent en différentes tailles.
Il y a les trous noirs de masse solaire faisant quelques fois la masse du Soleil
et le diamètre d'un astéroïde.
Et il y a les trous noirs supermassifs,
qui se trouvent au cœur de chaque galaxie
et qui s'alimentent depuis des milliards d'années.
Actuellement, le plus grand trou noir supermassif connu est S5 0014+81,
40 milliards de fois la masse de notre Soleil.
Il fait 236.7 milliards de kilomètres de diamètre,
ce qui est 47 fois la distance Soleil-Pluton.
Aussi puissant sont-ils, les trous noirs vont finir par s'évaporer
dans un processus nommé le rayonnement d'Hawking.
Pour comprendre comment cela marche, nous devons observer l'espace vide.
L'espace vide n'est pas vraiment vide, mais rempli avec des particules virtuelles
apparaissant et s'annihilant entre elles ensuite.
Quand cela arrive pile sur le bord du trou noir,
un des particules va être tiré dans le trou noir
et l'autre va s'échapper et devenir une particule réelle.
Donc le trou noir perd de l'énergie.
Cela se produit incroyablement lentement au début,
et cela devient plus rapide quand le trou noir devient plus petit.
Quand il arrive à la taille masse d'un grand astéroïde,
il rayonne à température ambiante.
Quand il a la masse d'une montagne, il rayonne a à peu près la température de notre Soleil.
Et dans la dernière seconde de sa vie, le trou noir rayonne
avec l'énergie de milliards de bombes nucléaires dans une explosion énorme.
Mais ce processus est incroyablement lent.
Le plus gros trou noir que nous connaissons devrait prendre un gogol d'années pour s'évaporer.
C'est si long que quand le dernier trou noir s'évaporera,
personne ne sera là pour en être témoin.
L'univers sera devenu inhabitable bien avant.
Ce n'est pas la fin de notre histoire;
il y a des tonnes d'idées plus intéressante sur les trous noirs.
Nous les explorerons dans la deuxième partie.
Un gros merci à Fraser Cain pour nous avoir aidé avec cette vidéo.
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