Résumé
"Il est très difficile de résister à l'attraction de petits corps massifs. Avec une étoile neutron, la lumière, les ondes radio électriques et les électrons peuvent encore s'échapper, mais si l'objet est plus petit et massif, aucun espoir ne subsiste. Mais la lumière ne peut se dégager de son emprise. Dans ce cas, si rien de ce qui y est entré n'en ressort, c'est comme s'il y avait un trou dans l'espace. Et, ce trou, ne pouvant émettre de la lumière, est noir." Texte d'Isaac Asimov.
Ainsi, en 1783, l'anglais John Mitchell envisage l'existence d'un astre si massif qu'il interdit à toute lumière de s'en échapper, ce qui le rend invisible. Toutefois, la physique ne permettait pas d'expliquer ce phénomène. Ensuite, en 1915, Karl Schwarzschild définit l'horizon d'un astre massif en deçà duquel il est impossible pour tout objet ou rayonnement de s'échapper. Et enfin, ce n'est qu'en 1967, lors d'une conférence à New York que le terme de trou noir (black hole) est employé pour la première fois par l'astronome américain John Wheeler.
Aujourd'hui encore, les trous noirs restent un objet d'étonnement dans la communauté scientifique. La présence de ces astres dans l'espace est toujours controversée. Les trous noirs existent-ils ? Qu'y a-t-il "après l'horizon du trou noir" ?
Dans ce document scientifique, nous allons éclaircir ce sujet à travers cette problématique :
"Comment est-il possible de concevoir l'existence des trous noirs ?".
Sommaire:
Introduction
I) LES TROUS NOIRS
A. D'une étoile à un trou noir
B. Caractéristiques des trous noirs
1/ Les différents types de trous noirs
2/ Caractéristiques des trous noirs
II) LA RELATIVITE
A. Le principe d'équivalence
1/ Une conception ancienne : la conception de Galilée : la Loi de Galilée
2/ La lumière : réticente au principe de la composition des vitesses : l'expérience de Albert Michelson et Edward Morley
3/ Conclusion
B. Géométrie de l'espace et espace-temps
1/ La liaison de l'espace et du temps
2/ Conclusion partielle de l'expérience
3/ Conclusion
III) DETECTION DES TROUS NOIRS
A. Les lentilles et les mirages gravitationnels
1/ Les lentilles gravitationnelles
2/ Les mirages gravitationnels
B. L'astronomie X
C. Pesée de régions de l'espace
Conclusion
Bibliographie