Nous entendons que les trous noirs absorbent toute la lumière qui y tombe. Que se passe-t-il? Lequel est-ce?
Je me souviens d'un épisode classique du Guide de l'espace, où j'ai fourni une explication extrêmement fascinante et concise de ce qu'est un quasar. Vous ne vous souvenez pas de cet épisode? Eh bien, c'était super. Juste super. Bien slackers, récapitulons.
Les quasars sont les objets les plus brillants de l'Univers, visibles à travers des milliards d'années-lumière. Probablement blanchir la vie de tout ce qui se trouve sur le chemin du faisceau de rayonnement de son phare de mort. Ils se produisent lorsqu'un trou noir supermassif se nourrit activement de matière, déversant une montagne de radiations. Les trous noirs, bien sûr, sont des régions de l'espace avec une gravité si intense où rien, pas même la lumière elle-même, ne peut s'échapper.
Mais attendez, pas si vite «récapitulez» Fraser Cain. J'appelle des manigances. Si les trous noirs absorbent tout le rayonnement qui y tombe, comment peuvent-ils être brillants?
Vous, Fraser Cain d'antan, ne pouvez pas jouer sur les deux tableaux. C'est soit un vortex de destruction totale engloutissant toute la matière et la lumière qui y tombe OU alternativement la lumière peut s'échapper, ce qui sonne toujours bien. Je veux dire, cela pourrait être OERE AUCUN TRIMESTRE NE PEUT ÉCHAPPER, sauf la lumière.
Si vous admettez que vous avez eu tort dans le passé, nous vous mettrons dans le cône temporel de la honte et passerons à l'épisode. Droite? Droite? Faux.
Revoyons. Les trous noirs sont des bêtes bizarres et compliquées, avec de nombreuses couches. Et je ne veux pas dire que dans un certain Choprian abstrait "beaucoup de connexions à de nombreux niveaux différents". Ils sont un gobstopper d'un paysage d'enfer de style Sam Neill Event Horizon. Jetons un coup d'œil à l'anatomie d'un trou noir, et tout devrait se mettre en place, y compris la terreur.
Au cœur même du trou noir se trouve la singularité. Il s'agit de la région de la matière compressée qui était autrefois une étoile, ou dans le cas d'un trou noir supermassif, des millions ou des milliards de fois la masse d'une étoile. Les astronomes n'ont aucune idée de ce à quoi ressemble ou se comporte la singularité, car notre compréhension de la physique s'effondre complètement, ainsi que le reste de notre cerveau.
Il est possible que la singularité soit une sphère de matière exotique, ou peut-être qu'elle se comprime constamment en une taille infiniment petite. Il pourrait également s'agir d'une tarte au porc. Nous ne le saurons jamais, car rien ne va assez vite pour s'échapper d'un trou noir, pas même la lumière.
Peut-être faudrait-il aller 10 fois plus vite que la lumière pour s'échapper. Ou peut-être mille milliards de fois la vitesse de la lumière. Ce qui le rend facile; pour autant que nous puissions en juger, rien ne peut aller plus vite que la vitesse de la lumière, et donc rien ne s'échappe.
À mesure que vous vous éloignez de la singularité, la force de gravité diminue. Au départ, il vous faudra toujours aller plus vite que la lumière. Vous atteindrez enfin un point très précis où la vitesse d'échappement est exactement la vitesse de la lumière. C'est l'horizon des événements, et c'est une distance différente de la singularité avec chaque trou noir. C’est la ligne. Dans l'horizon des événements, la lumière est condamnée, en dehors de l'horizon des événements, elle peut s'échapper. Ceci est la coquille de bonbons durs entourant le cauchemar chocolaté inimaginable de la physique.
Ainsi, lorsque vous voyez des trous noirs brillants, comme un quasar, nous ne voyons pas réellement de lumière provenant de l'intérieur du trou noir lui-même ou réfléchie par sa surface. Ce que nous voyons, c'est le matériel qui s'accumule juste en dehors de l'horizon des événements. Malgré toute sa faim vorace, les yeux gravitationnels d'un trou noir sont beaucoup plus gros que son estomac, et il ne peut se nourrir que si rapidement. Les trucs en excès s’empilent autour du visage du trou noir et forment un vaste disque de matériel, tout comme moi dans un buffet à volonté de 5 $ de Pizza Hut. Cette pizza chauffe jusqu'à ce qu'elle soit comme le cœur d'une étoile et commence à projeter des radiations dans l'espace.
Tout ce que j'ai dit est pour les trous noirs qui ne tournent pas, soit dit en passant. Les physiciens insisteront toujours sur ce point avec une grande importance. Restez en colère, commentez les astrophysiciens, car j'ai dit le mot de code d'apaisement du tailleur de pierre magique, "Non rotatif".
Bien sûr, les trous noirs tournent et peuvent tourner à presque la vitesse de la lumière. Et cette rotation change la nature de l'horizon des événements du trou noir d'une manière qui rend les mathématiques difficiles encore plus difficiles. Tout ce filage génère de puissants champs magnétiques autour du trou noir, qui concentrent les jets de matière qui explosent pendant des centaines de milliers d'années-lumière. Lorsque nous voyons ces quasars brillants, nous regardons ces jets avec nos petits globes oculaires délicats.
Alors, comment pouvons-nous voir la lumière provenant des trous noirs lorsque les trous noirs absorbent toute la lumière? Ça ne vient pas des trous noirs. Cela vient de la zone de surchauffe surchauffée tout autour du trou noir. Et pourtant, tout ce qui tombe à travers l'horizon des événements, que ce soit la lumière, la malbouffe, vous, moi ou Grumpy Cat, cela ne sera plus jamais revu.
Quel est ton trou noir de science-fiction préféré? Dites-le nous dans les commentaires ci-dessous.
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