Et maintenant, deux nouvelles études récemment publiées dans Physical Review Letters et Physical Review D, respectivement, abondent dans cette possibilité. Et ils suggèrent que toute la matière avalée par un trou noir pourrait finir… dans le futur.
Les trous noirs restent parmi les objets les plus mystérieux de l’Univers
Les trous noirs restent parmi les objets les plus mystérieux de l’Univers. Nous savons ce qui se passe en dehors d’eux, autour d’eux et même à l’horizon même des événements, la frontière invisible qui marque le point de non-retour pour tout ce qui la traverse, y compris la lumière.
Selon la théorie générale de la relativité d’Einstein, tout ce qui entre dans un trou noir continuera à tomber vers son centre, attiré par une gravité toujours plus forte, jusqu’à ce qu’il soit comprimé en un point unique d’une densité telle que le tissu même de l’espace et du temps se brise. A ce stade, appelé singularité, les lois de la physique n’auraient plus aucun effet, le temps lui-même s’arrêterait, et la réalité telle que nous la connaissons disparaîtrait complètement.
Et si nous avions mal compris les trous noirs ?
Mais selon Abhay Ashtekar et Javier Olmedo de Pennsylvania State University et Parampreet Singh of Louisiana, auteurs des deux articles précités, les choses seraient très différentes. En fait, son travail, comme celui de Carlo Rovelli, pourrait changer à jamais ce que nous pensons savoir sur les trous noirs. Surtout en ce qui concerne l’authenticité de leurs centres qui, selon ces chercheurs, « aurait pu être mal compris ».
Le problème principal, bien sûr, est celui de la singularité. La simple idée qu’il peut exister des points qui, bien qu’ayant une densité infinie, n’occupent aucun espace, est considérée comme une aberration, quelque chose qui ne peut exister dans la nature. Jusqu’à présent, sous l’égide de la « gravité quantique », de nombreux chercheurs ont formulé diverses propositions théoriques, développant des mathématiques complètement nouvelles qui peuvent servir à décrire comment la gravité fonctionne dans les microcosmes des particules subatomiques.
Une de ces tentatives est la « gravité quantique en boucle », qui prévoit notamment que l’espace-temps peut être quantifié, de sorte que l’unité minimale au-delà de laquelle on ne peut plus subdiviser l’espace-temps. Eh bien, en appliquant la gravité de la boucle quantique aux points centraux des trous noirs, les chercheurs affirment que le résultat n’était pas une singularité, mais quelque chose de très différent.
L’alternative à la singularité
Les calculs, en effet, prévoient que les courbes espace-temps très fortement près du centre du trou noir. Mais elle ne se brise pas, mais se poursuit dans une région à l’avenir qui a la structure d’un trou blanc. Un trou blanc est comme un trou noir, mais dans l’autre sens, c’est-à-dire qu’au lieu d’attirer la matière vers lui, il l’éjecte.
On sait qu’en présence de champs gravitationnels très forts, le temps ralentit. Et les trous noirs contiennent les champs gravitationnels les plus puissants de l’Univers. Pour cette raison, une interprétation possible de cette nouvelle œuvre est que la matière tombe dans un trou noir et « rebondit », faisant rebondir la masse dans le cosmos. Parce que le temps est très lent près du centre d’un trou noir, vu de l’extérieur, ce processus durerait énormément de temps. Si les chercheurs ont raison, dans un avenir très lointain, où il y a maintenant des trous noirs, la matière va exploser et se répandre dans tout le cosmos par des trous blancs.
L’idée est provocante et très suggestive
L’idée est provocante et très suggestive, bien qu’avant qu’elle ne soit considérée comme valide, il sera nécessaire de la tester expérimentalement. Et il s’avère qu’il y a plusieurs façons de le faire. Depuis longtemps, par exemple, les scientifiques du monde entier détectent dans l’espace une série de phénomènes extrêmement énergétiques qui résistent aux explications.
Deux d’entre eux sont les rayons cosmiques de haute énergie qui frappent l’atmosphère terrestre de temps en temps ; et les explosions radio rapides, qui surviennent quand une énorme quantité d’énergie radio est détectée en un temps très court. Selon les chercheurs, les deux phénomènes pourraient être, en principe, la signature d’un trou noir en transition vers un trou blanc.
L’idée est extrêmement intéressante, même si elle n’est pas encore assez mature pour être acceptée par la communauté scientifique. Mais si les prédictions de la gravité quantique en boucle s’améliorent et que leurs résultats ressemblent de plus en plus aux phénomènes astronomiques inexplicables observés par les astronomes, alors nous aurons fait un grand pas vers la compréhension du passé et de l’avenir de l’Univers dans lequel nous vivons.
