Les trous noirs sont un endroit dans l’univers où vous ne verrez pas le soleil briller, pour paraphraser cette coiffure rock des années 1960. Mais en parlant de «cheveux», un groupe de scientifiques affirme que ces singularités peuvent avoir de la matière (parfois appelée «cheveux») qui pourrait affecter leur apparence.
Il s'agit d'un concept enchevêtré à comprendre (pour ainsi dire), alors décortiquons ce que signifie la nouvelle étude dans Physical Review Letters.
Lorsque la compréhension des trous noirs était encore à ses balbutiements dans la littérature scientifique, le physicien John Wheeler a écrit une phrase qui est maintenant célèbre parmi les scientifiques dans ce domaine: «Les trous noirs n'ont pas de cheveux». Sa phrase faisait référence à la définition des trous noirs, qui, selon lui, se résumait à seulement deux facteurs: leur masse et leur moment angulaire, ou la vitesse de rotation du trou. (Certaines sources disent également que la charge électrique a été incluse comme troisième facteur.)
Disons que vous avez un trou noir qui a été créé à partir d'une énorme étoile qui a implosé. Même si l'étoile elle-même avait des propriétés distinctives, cette théorie dit qu'elles disparaîtraient dans un trou noir. Donc, pour prendre cela en général, la phrase de Wheeler dit que tous les trous noirs sont essentiellement les mêmes.
Cette compréhension des trous noirs remonte à 1963, résultant d'un modèle de trou noir «propre» publié pour la première fois par Roy Kerr. La nouvelle étude convient que les travaux de Kerr d'il y a 50 ans fonctionnent avec la relativité générale, une théorie d'Einstein qui (en termes très simples) dit que les lois de la nature sont cohérentes dans tout l'univers. (Pour en savoir plus sur ce dernier article de Space Magazine.) Comme la théorie se rapporte aux trous noirs, de fortes sources de gravité courbent l'espace et le temps.
La théorie de Kerr, cependant, nene pasd'accord avec les extensions du travail d'Einstein, ont déclaré les scientifiques. Ces extensions sont appelées théories du tenseur scalaire et il existe plusieurs variantes à ce sujet. La physique traite des interactions entre deux types de champs différents, scalaire et tenseur. Les champs scalaires, selon ce document du Massachusetts Institute of Technology, attribuent des valeurs pour chaque point de l'espace observé. (Pensez à une carte de température de Mars). Les champs tenseurs mesurent ces variables les unes par rapport aux autres.
L'équipe scientifique comprenait Thomas Sotiriou, physicien à l'École internationale des hautes études d'Italie.
Son équipe, a déclaré Sotiriou dans un communiqué, «s'est concentrée sur la question qui entoure normalement les trous noirs réalistes, ceux observés par les astrophysiciens. Cette matière oblige le trou noir pur et simple supposé par Kerr à développer une nouvelle «charge» (les cheveux, comme nous l'appelons) qui l'ancre à la matière environnante, et probablement à l'univers entier.
"Selon nos calculs", a-t-il ajouté, "la croissance des cheveux du trou noir s'accompagne de l'émission d'ondes gravitationnelles distinctives."
Ce modèle n'a pas encore été prouvé par des mesures, ce sera donc quelque chose que les instruments astronomiques devront surveiller dans les prochaines décennies. Il convient également de noter que d'autres scientifiques ont trouvé différents problèmes avec la théorie du trou noir propre, que vous pouvez vérifier si vous êtes si enclin.
En attendant, vous pouvez lire la nouvelle étude sur ce lien. Une version pré-publiée est également disponible.
Source: Scuola Internzaionale Superiore di Studi Avanzati
