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Un trou noir génère une gravité si forte que ni la matière, ni la lumière ne peuvent s'en échapper.
Vue d'artiste © Nasa |
Tout corps produit un champ gravitationnel. La Terre, par cette force, nous "colle" à elle. Cependant, on peut s'en "décoller", c'est à dire s'extraire de son champ gravitationnel. C'est ce que font les fusées. Bien sûr, pour cela, il faut atteindre une vitesse suffisante, qui est sur Terre de 11 km/s. On l'appelle vitesse de libération.
Le Soleil (comme tous les corps donc), produit également un champ gravitationnel. Comme cette étoile est plus massive que la Terre, ce champ est plus élevé. Pour s'extraire de la gravité du Soleil, il faudrait atteindre la vitesse de 620 km/s. Jusqu'ici tout va bien : c'est la théorie de la gravitation selon Newton.
Compression extrême
Imaginons maintenant que le Soleil, au lieu de ses 700 000 km de rayon, n'en mesure que 1,5 km, tout en gardant la même masse. Il est devenu si dense et si compact qu'à la surface et au sein de ce corps, la physique newtonienne ne parvient plus à expliquer les phénomènes physiques étranges qui y ont lieu. Il faut alors faire appel à la relativité générale.
| "Non seulement la matière ne peut s'échapper, mais la lumière non plus" |
La relativité générale prévoit que la lumière, même si elle n'a pas de masse, est sensible à la gravitation. Et justement, sur ce Soleil de 3 km de diamètre la vitesse de libération, qui était de 620 km/s sur le Soleil, devient supérieure à 300 000 km/s, c'est-à-dire plus grande que celle de la lumière. Or, d'après Einstein, il est impossible de dépasser la vitesse de la lumière. Par conséquent, non seulement la matière ne peut s'échapper, mais la lumière non plus.
Cet objet, qui défie les lois de la physique classique, c'est ce qu'on appelle un trou noir.
Ce terme a été inventé en 1967, le physicien américain John Wheeler.
Un trou noir, c'est donc une concentration de masse/énergie si compacte que même les photons ne peuvent se soustraire à sa force gravitationnelle.
