Les trous noirs sont des objets fascinants du système solaire, mais ils sont aussi extrêmement mystérieux. Nous ignorons encore bien des choses à leur sujet, mais aujourd’hui, nous allons nous concentrer sur leur formation. Comment apparaissent-ils ? Quels secrets renferment-ils ? Tant de questions auxquelles nous allons répondre dans cet article.
La vie d’une étoile :
Les étoiles sont des astres qui peuvent « vivre » des milliards d’années. Mais d’où tirent-elles leur énergie pour briller autant de temps ? Et surtout, quel est le rapport avec les trous noirs.
Tout d’abord, il faut rappeler que les étoiles sont d’immenses sphères de gaz, composée en immense majorité d’Hydrogène et d’Hélium. Tout ce gaz ne s’éparpille pas dans l’espace, car il est coincé par la gravité. Les atomes sont tellement compressés par cette même gravité, qu’ils doivent fusionner leurs atomes.
Ce phénomène s’appelle la fusion nucléaire. Cette fusion des atomes crée énormément d’énergie, et c’est ce qui fait briller les étoiles.
En vérité, ce phénomène est l’inverse de la fission nucléaire, qui est actuellement le moyen le plus efficace que nous avons pour produire de l’électricité sur Terre (avec les fameuses centrales nucléaires). L’énergie créée par la fusion est inverse à la force gravitationnelle, elle rétablit l’équilibre dans l’étoile. Cette force se nomme « Pression de Radiation ».
La mort d’une étoile et la naissance des trous noirs :
Mais il arrive un moment où dans la vie d’une étoile, la fusion nucléaire ne peut plus compenser la force gravitationnelle de l’étoile, qui augmente petit à petit. Ainsi, le noyau de celle-ci se contracte, et les particules se trouvent comprimées au centre de l’étoile. Toutes ces réactions ont pour but de remplacer le manque de fusion nucléaire, qui permettait à l’étoile d’avoir une stabilité entre les deux forces opposées (force gravitationnelle de l’étoile et pression de radiation).
Mais, la pression contraire à la gravitation ne se nomme plus ici pression de radiation, mais « pression de dégénérescence ». À ce moment-là, la densité de l’étoile est énorme. En effet, le poids que contiendra 1 cm³ du noyau est renversant : 100 millions de tonnes !
Si une étoile devient au moins 3,2 fois plus massive que la masse du Soleil, la force de dégénérescence n’est plus assez forte pour contrer la force de gravité. L’étoile n’aura plus d’autre choix que de s’effondrer sur elle-même, en un point incroyablement minuscule qui contiendra toute la masse du noyau, et deviendra ainsi un trou noir !
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