Il existe une sorte de trou noir, jusqu’à présent uniquement théorisé, appelé “singularité nue”. Ce sont des trous noirs complètement dépourvus de la frontière que nous appelons “l’horizon des événements”. Ce dernier n’est rien d’autre qu’une sorte de frontière au-delà de laquelle rien ne peut reculer, pas même la lumière, et c’est précisément pour cela que les trous noirs sont noirs. Ces trous noirs sans horizon d’événements, ou ces singularités nues, pourraient-ils un jour être détectés d’une manière ou d’une autre ?
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Singularité nue : les trous noirs plus dangereux que les classiques
Les mathématiques basées sur la relativité générale suggèrent que de tels trous noirs peuvent exister là où la singularité centrale existe sans une frontière autour d’elle qui puisse servir d'”horizon”. Ce serait, comme l’explique Live Science, un trou noir beaucoup plus dangereux qu’un trou noir classique, non seulement parce que les effets gravitationnels qu’il pourrait imposer à la matière environnante resteraient les mêmes, mais aussi parce qu’il n’y aurait pas de frontière “sûre” autour de lui qui pourrait enfermer ce qui, aujourd’hui, est considéré comme un lieu de physique extrême et pour la plupart inconnu.
Si pour un trou noir “classique”, de ceux qui n’ont pas de matière autour d’eux qui forment des disques de croissance, il est déjà très difficile de l’identifier précisément parce qu’il n’émet aucune lumière, pour une singularité nue la même identification pourrait même être impossible. Certains disent au contraire que l’individuation d’une singularité nue, par rapport à l’individuation d’un trou noir classique, pourrait être encore plus facile car la singularité centrale serait visible, dépouillée de l’horizon des événements. Le fait est que nous ne savons même pas ce qu’est une “singularité”.
Des singularités nues très rares, peut-être même qu’elles n’existent pas.
Les astronomes semblent être sûrs d’une chose : les singularités nues ne sont pas courantes, certains pensent même que la nature ne leur permet pas d’exister aussi bizarrement qu’elles le sont.
Il existe une théorie sur leur formation qui voit les trous noirs tourner assez vite pour former un second horizon d’événements imbriqués dans le premier. Il existe des formules mathématiques qui décrivent que si ce trou noir tourne assez vite, les deux horizons événementiels peuvent s’annuler et cela conduirait à une singularité nue.
Peut-être existe-t-il un moyen de détecter une singularité nue
Mais comment détecter une singularité nue si elle existe vraiment ? Selon un chercheur, Shokoufe Faraji, qui a publié son étude sur arXiv, un moyen pourrait exister.
Si la singularité nue était entourée d’un anneau de matière, ce qui ne semble pas rare pour un trou noir, cette matière serait incroyablement brillante, au point de former une sorte de disque qui émettrait suffisamment de lumière pour détecter l’existence de l’objet “invisible” à l’intérieur. C’est d’ailleurs ainsi que nous connaissons les trous noirs classiques, en identifiant ce qui tourbillonne autour d’eux.
Disques de croissance de singularités nues autres que les trous noirs
Cependant, ce disque de croissance ne serait pas complètement séparé de la singularité nue. Selon le chercheur, cela créerait une distorsion particulière qui affecterait l’environnement gravitationnel autour de l’objet et cela modifierait le chemin du matériau du disque autour de la singularité nue de manière à permettre son interception.
De plus, selon le chercheur, le disque d’accrétion qui tournerait autour d’une singularité nue pourrait être beaucoup plus brillant que celui qui tourne habituellement autour d’un trou noir.
Les instruments actuels ne sont pas assez sensibles
Bien que les télescopes et les instruments actuels ne soient pas assez sensibles pour montrer les différences entre le disque d’accrétion autour d’une singularité nue et celui autour d’un trou noir, peut-être que les futurs télescopes et instruments pourraient permettre cette détection. Détecter une singularité nue nous ferait faire un grand pas en avant dans nos tentatives de répondre à ce qui reste, à ce jour, l’une des questions les plus mystérieuses et sans réponse de l’univers : qu’est-ce qui se trouve au centre d’un trou noir ?
