Les trous blancs, là où remonte le temps

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Les trous blancs, là où remonte le temps
Les trous blancs, là où remonte le temps

Africa-Press – Côte d’Ivoire. Dans le bestiaire cosmique, les trous blancs constituent une des pièces les plus étranges. Proches parents des trous noirs, ils en sont en quelque sorte l’image dans un miroir… qui inverserait le cours du temps ! Contempler un trou blanc reviendrait à dérouler le film d’un trou noir à l’envers. Ils ne font ainsi que recracher de la matière et de l’énergie, tandis que les trous noirs les avalent. Il est impossible de s’échapper d’un trou noir, il l’est tout autant de pénétrer dans un trou blanc.

Une utilité particulière dans le cadre de la théorie de la gravitation quantique à boucles

Enfin, en théorie… Car les trous blancs ne sont qu’une hypothèse, qui remonte aux années 1960. Mais elle a été remise au goût du jour il y a quelques années par le physicien italien Carlo Rovelli, d’Aix-Marseille Université. Il vient d’ailleurs de leur consacrer un ouvrage. A priori, ils ne semblent pas plus farfelus que les trous noirs. “Les trous blancs sont une solution des équations de la relativité générale, tout aussi valable que les trous noirs. Ces deux types de solutions vont même par paire étant donné l’invariance des équations d’Einstein par inversion du temps, abonde Éric Gourgoulhon, du laboratoire Univers et théories à Meudon (CNRS, Observatoire de Paris), avant de nuancer sérieusement. En revanche, d’un point de vue astrophysique, les deux solutions ont un statut bien différent. Nous n’avons pas de preuve observationnelle d’un trou blanc alors que nous en avons pour les trous noirs. Et les trous blancs macroscopiques seraient instables, contrairement aux trous noirs. ”

Aussi hypothétiques soient-ils, ils ont trouvé une utilité particulière dans le cadre de la théorie de la gravitation quantique à boucles, développée à partir des années 1980 par l’Indien Abhay Ashtekar, puis l’Américain Lee Smolin et Carlo Rovelli. Il s’agit d’une des tentatives les plus abouties pour réconcilier la théorie de la relativité générale et la physique quantique. L’une décrit la déformation de l’espace et du temps sous l’effet de la masse et de l’énergie à l’échelle de l’Univers. L’autre dépeint les interactions entre les particules élémentaires peuplant l’infiniment petit. Mais la relativité générale ne dit rien des particules élémentaires, comme la physique quantique ne sait rien des étoiles et des galaxies.

Pourtant, dans un trou noir comme dans un trou blanc – qui constitue son stade ultime d’évolution -, les deux théories se trouvent mêlées. Le seul mécanisme connu pour expliquer la formation de ce type d’astre est l’effondrement gravitationnel d’une étoile d’au moins trois fois la masse du Soleil. La concentration de matière et d’énergie devient telle qu’il finit par se former une singularité, où la densité d’énergie tend vers l’infini tandis que l’espace s’étire comme un entonnoir sans fin. Mais ces infinis n’ont pas de traduction physique. La gravitation quantique à boucles supprime cet écueil en postulant que l’espace ne peut justement pas être divisé à l’infini. Il serait impossible de descendre sous 10-35 mètre. Rien ne pouvant être inférieur à ce quantum d’espace, la singularité disparaît. Lorsque l’étoile en effondrement sur elle-même atteint ces échelles, un changement fondamental se produit. Selon Carlo Rovelli, le cours du temps s’inverse et l’étoile “rebondit”. C’est ainsi que les trous noirs sont amenés à devenir des trous blancs…

Un objet ne pourrait pas entrer dans un trou blanc

Le chercheur insiste ainsi sur les similitudes entre les deux astres. Un trou blanc, par exemple, exercerait une attraction gravitationnelle comme un trou noir, et non une répulsion. En revanche, un objet chutant vers lui tomberait infiniment lentement sur le trou blanc, jusqu’à rencontrer la matière qui en sort. Et il n’y entrerait jamais. Il reste désormais à caractériser suffisamment ces trous blancs pour tenter de les débusquer parmi la multitude des trous noirs.

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