Trous noirs poilus : une théorie hallucinante

La Science CQFD s’attaque à un sujet velu pour commencer la semaine : celui d’un théorème sur lequel les astrophysiciens s’arrachent les cheveux. Il s’agit du “théorème de l’unicité du trou noir” aussi connu sous le nom de “théorème de calvitie”. Une question se pose alors… les trous-noir sont-ils chauves ?

Selon la théorie de la relativité générale “Black holes have no hair” (“les trous noirs n’ont pas de cheveux”). Entendez par là : un tour noir ne peut se définir que par trois paramètres : sa masse, sa charge électrique, et sa vitesse de rotation. Les trous noirs de même masse, spin et charge sont exactement identiques les uns avec les autres et n’ont pas d’autres caractéristiques physionomiques. Mais ces dernières années, avec des physiciens comme Stephen Hawking et les “théories de la gravité modifiée”, ces objets pourraient se doter de chevelure et théoriquement exister.

Des trous noirs primordiaux tout particuliers apparaissent dans des simulations numériques de l’inflation cosmique

L’inflation cosmique est cette fraction de seconde juste après le Big Bang durant laquelle notre Univers a été multiplié par plus de 100 millions de milliards de milliards. Pour mieux comprendre cette période, trois astrophysiciens ont mis au point une simulation numérique et ils ont publié leurs résultats dans la revue Physical Review Letters en octobre 2024. Nous avons rencontrés l’un d’eux, à l’Institut d’Astrophysique de Paris, où il travaille : Sébastien Renaux-Petel est chargé de recherche du CNRS et professeur à l’école polytechnique. En testant différents modèles théoriques dans leur simulation, lui et ses collègues ont découvert, avec surprise, la possible existence de trous noirs primordiaux particuliers.

Pour aller plus loin

Retrouvez le thread de l’émission du jour sur le fil BlueSky de La Science, CQFD.

Découverte théorique d’un nouveau type de trous noirs. Ils sont “chevelus” et entourés d’anneaux de particules élémentaires (The Conversation, 2024)

Les trous noirs seraient bien chauves (Pour la science, 2019)

Les fluctuations primordiales de densité (Astronomie et Astrophysique, 2024)

Les références musicales

Le générique de début : Goca dünya par Altin Gun

Le générique de fin : Pingpxng par Yin Yin