L’horizon des événements, considéré comme la limite des trous noirs au-delà de laquelle rien ne peut revenir, pas même la lumière, ne devrait jamais avoir tendance à se rétrécir. Cette affirmation fait partie de l’un des principaux théorèmes de Stephen Hawking, une formulation publiée en 1971. Et, comme le souligne une déclaration sur le site web du MIT, cette “loi” vient d’être confirmée pour la première fois dans une étude publiée dans Physical Review Letters.
Il s’agit d’un théorème qui n’a jamais pu être prouvé, car la seule façon d’y parvenir était d’analyser les ondes gravitationnelles, et celles-ci ont été détectées, pour la première fois, il y a quelques années seulement.
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Signal d’onde gravitationnelle GW150914
Pour parvenir à cette conclusion, l’équipe de chercheurs a analysé la source d’un signal d’ondes gravitationnelles, nommé GW150914, intercepté par l’observatoire d’ondes gravitationnelles à interféromètre laser (LIGO) en 2015. Cette source proviendrait de deux trous noirs qui ont fusionné, générant un nouveau trou noir. Cette fusion a provoqué l’émission d’une très forte énergie qui s’est propagée dans l’espace-temps par le biais d’ondes dites gravitationnelles qui ont ensuite atteint la Terre.
Selon le théorème de Hawking, la surface couverte par l’horizon des événements du nouveau trou noir résultant ne devrait jamais être inférieure à la surface totale des horizons des trous noirs qui l’ont généré.
L’horizon final des événements n’est pas plus petit
Les chercheurs ont en effet constaté que la zone de l’horizon des événements de GW150914 n’est pas plus petite après la fusion. Les chercheurs sont parvenus à cette conclusion en réanalysant ce signal (qui a déjà été étudié précédemment) avec des données concernant à la fois le moment précédant la collision et le moment suivant la collision. Pour ce faire, ils ont créé un nouveau modèle complexe d’analyse du signal avant le pic d’émission des mêmes ondes gravitationnelles pour calculer la masse et le spin des deux trous noirs avant la fusion.
Pourrait-il y avoir un “zoo” d’objets similaires
Selon Maximiliano Isi, chercheur à l’Institut Kavli d’astrophysique et de recherche spatiale du MIT, auteur principal de l’étude, cela ne signifie pas qu’il ne peut pas y avoir d’autres types de trous noirs qui se comportent différemment. Au contraire, comme l’explique le chercheur, il est possible qu’il existe de nombreux autres objets aussi compacts qui ne suivent pas les lois de Hawking et même celles d’Einstein. Il pourrait simplement s’agir d’objets différents que nous ne connaissons pas encore. Ces déclarations montrent à quel point nous sommes encore au début de ce type de recherche et combien nous en savons encore peu sur ces objets mystérieux qui jouent avec leur masse et modifient même l’espace et le temps qui les entourent.
