Quels sont les différents types de trous noirs?
Les trous noirs sont des points dans l’espace dont l’attraction gravitationnelle est telle que même la lumière ne peut leur échapper. Le "point de non-retour" autour d'un trou noir est appelé son horizon d'événements. Les trous noirs se forment soit lorsqu'une étoile de plus de 20 masses solaires s'effondre, soit lorsque le noyau entier d'une galaxie s'effondre. Les trous noirs d'effondrement de galaxies libèrent d'énormes quantités d'énergie qui peuvent être observées à des milliards d'années-lumière. Cette énergie provient du frottement de la matière infiltrante contre elle-même - aucun rayonnement ne peut émaner du trou noir lui-même.
Les trous noirs sont parmi les phénomènes astrophysiques les plus intrigants de l'univers. Ils ont capturé l’imagination du public et ont consacré les travaux de nombreux physiciens célèbres, dont Albert Einstein et Stephen Hawking. Les trous noirs sont intéressants du point de vue des physiciens car ils ne peuvent être caractérisés de manière exhaustive que par trois valeurs: leur masse, leur rotation et leur charge. Des théories légèrement différentes sont utilisées pour décrire le comportement des trous noirs rotatifs ou non rotatifs, chargés ou neutres.
La plus grande différence entre les trous noirs n’est pas leur rotation ou leur charge, mais leur masse. Les trous noirs connus se concentrent autour de deux niveaux de masse: les trous noirs de masse stellaire, allant de 1,5 à 14 masses solaires, et les trous noirs supermassifs, avec des millions ou des milliards de masses solaires. Des trous noirs stellaires sont créés chaque fois qu'une étoile de plus de 20 masses solaires épuise tout son combustible nucléaire et s’effondre.
Les trous noirs supermassifs se sont vraisemblablement formés il y a des milliards d'années, au début de l'histoire de l'univers, et sont encore présents aujourd'hui. On pense actuellement que chaque galaxie a un trou noir supermassif en son centre, et au moins 30 sont soupçonnés d’avoir été observés. La plupart des astronomes pensent que le Sagittaire A *, une zone de la taille d'un système solaire contenant 2,6 millions de masses solaires, est le trou noir supermassif de la Voie lactée.
Deux autres catégories de trous noirs peuvent exister. Le premier est les trous noirs intermédiaires, avec des masses comprises entre 14 et des millions de solaires. Les sources de rayons X ultra-lumineuses, sources continues de rayons X dans d’autres galaxies, sont probablement des trous noirs de masse intermédiaire en train d’accroître la matière. Si ce sont vraiment des trous noirs de masse intermédiaire, ils ont une masse voisine de cent mille masses solaires. Certains astronomes ont également observé un objet situé près du centre de notre galaxie, théorisé comme un trou noir de masse intermédiaire contenant 1 300 masses solaires.
Le deuxième type de trou noir non confirmé serait les micro-trous noirs, qui seraient créés soit dans les accélérateurs de particules, soit par le Big Bang. Aucune observation n'a encore été observée, bien que certains astrophysiciens soupçonnent leur existence et conçoivent des télescopes pour les rechercher.