En voila une bonne question… Mais où mènent les trous noirs ?

Prédits par la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein, les trous noirs figurent certainement parmi les objets les plus puissants, mais aussi les plus mystérieux de l’Univers. De nos jours, bien que leur existence ne soit plus contestée, force est de reconnaitre que nous ne savons que très peu de choses à leur sujet.

On ignore d’ailleurs ce qui se trouve à l’intérieur de ces monstres cosmiques. Plusieurs théories ont vu le jour, offrant des éléments de réponse qui peuvent nous être utiles pour mieux comprendre la réalité, notamment pour répondre à la question du genre « où va-t-on si on pénètre dans un trou noir ? »

Une densité phénoménale

Pour rappel, il existe deux types de trous noirs : les trous noirs stellaires et les trous noirs supermassifs. Les trous noirs stellaires se forment à la suite de l’implosion d’une étoile, alors que les trous noirs supermassifs se trouvent essentiellement au centre des galaxies. On sait que la masse et le rayon d’un tel objet — quelle que soit sa nature — sont proportionnels.

Autrement dit, la densité d’un trou noir est inversement proportionnelle à sa masse. Par rapport aux trous noirs supermassifs, ceux de type stellaire sont donc plus denses. Cette densité s’exprime par la force de l’attraction gravitationnelle aux abords de l’horizon des évènements.

La spaghéttification, un réel danger

Considéré comme le point de non-retour, l’horizon des évènements est une zone particulièrement dangereuse dans la mesure où une fois qu’on le franchit, peu importe la vitesse à laquelle on voyage, on ne pourra plus jamais revenir. Pire encore, tout ce qui tente d’y entrer risque de subir immédiatement un effet de nouilles, c’est-à-dire de se faire spaghettifier ou étiré par les forces de marées gravitationnelles du trou noir.

Passons maintenant à la grande question: que se passera-t-il une fois qu’on a dépassé l’horizon des événements ? La réponse est qu’on ne le sait pas encore. Une théorie veut néanmoins que les trous noirs forment des trous de ver.

Trou de ver ou trou blanc ?

Les trous de ver sont décrits comme des tunnels entre deux parties différentes de l’espace. Une telle idée est apparue pour la première fois dans les années 30. En 1935, Einstein a collaboré avec Nathan Rosen pour théoriser des ponts reliant deux points différents de l’espace-temps qui permettraient de rejoindre d’autres Univers. Mais dans son livre « The Science of Interstellar », le physicien Kip Thorne a écrit : « nous ne voyons aucun objet dans notre univers qui pourrait devenir un trou de ver en vieillissant ». Thorne estime que ces ponts théoriques resteront très probablement de la science-fiction.

Une autre théorie veut que les trous noirs soient reliés à des trous blancs qui existaient dans le passé. Un trou blanc permettrait à la lumière et à la matière de se déplacer dans une seule voie : celle de la sortie. En d’autres termes, ces éléments ne peuvent pas y entrer.

Dans un article publié dans la revue Physical Review D en 2014, les physiciens Carlo Rovelli et Hal M. Haggard évoquaient la possible existence d’« une métrique classique satisfaisant les équations d’Einstein en dehors d’une région d’espace-temps finie où la matière s’effondre dans un trou noir puis émerge d’un trou blanc ». Mais ce n’est qu’une simple hypothèse comme tant d’autres. Bref, jusqu’ici, personne ne sait ce qui se trouve à l’intérieur des trous noirs, encore moins où ils mènent. Peut-être qu’avec le temps et les progrès technologiques dans le domaine de l’exploration spatiale, nous arriverions un jour à élucider ces mystères.