Les trous noirs ne pourraient pas se former

Une équipe de théoriciens aurait montré que la formation des trous noirs est impossible. Les implications de cette théorie pourraient résoudre le problème de la perte d’information liée à cette formation.

Lorsqu’un objet est happé dans un trou noir, un observateur extérieur voit cet objet tomber de plus en plus lentement, jusqu’à une vitesse nulle, pour finalement se figer à l’horizon des événements . Les informations sur l’objet ne sont ainsi pas perdues, puisqu’aucun observateur extérieur ne peut voir les objets franchir l’horizon des événements.

Il en va autrement de la création d’un trou noir. Des chercheurs de la Case Western Reserve University ont planché pendant plus d’un an sur le problème théorique de l’effondrement de matière ordinaire en une singularité, pour tenter de déterminer quand se formait un horizon des événements. Le formalisme utilisé est une version relativiste de la physique quantique, utilisant la fonctionnelle de Schrödinger. Selon ces calculs, la masse s’effondrant perturberait le vide quantique, provoquant un rayonnement dit de pré-Hawking, qui l’empêcherait d’atteindre une densité suffisamment grande et disparaître derrière un horizon des événements. Plus grave, un tel rayonnement thermique associé à la création de l’horizon des événements perdrait définitivement de l’information, un paradoxe qui hante la physique des trous noirs depuis plus de quarante ans.

 

Alors, les trous noirs existent-ils ou pas ? Selon les chercheurs, les étoiles très massives pourraient s’effondrer, et tendre vers les propriétés d’un trou noir, mais sans jamais les atteindre. Ces sortes d’"étoiles noires" auraient des propriétés très proches de véritables trous noirs, déformant l’espace-temps et ralentissant les objets jusqu’à ce qu’ils apparaissent avoir une vitesse quasi-nulle. Mais du point de vue d’un observateur extérieur, il faudrait un temps infini pour qu’un horizon des événements se forme, et une telle "étoile noire" s’évaporerait sous l’effet du rayonnement de Hawking bien avant l’apparition d’un événement des horizons.

Ces nouveaux résultats sont cependant encore sujets à controverse, et sont loin de faire l’unanimité dans la communauté des astrophysiciens. Si cette théorie permettrait de régler un problème épineux, il n’en reste pas moins que de nombreuses observations corroborent aujourd’hui l’existence des trous noirs.