La différence entre les trous noirs et les trous de ver s’explique facilement par la science

Les scientifiques découvrent constamment des choses sur le cosmos qui semblent inimaginables. Par exemple, la NASA a battu des records en 2024 en tombant sur les premières galaxies existantes. L’année dernière, ils ont conclu que la Grande Muraille Hercules-Corona Borealis – la plus grande structure connue dans l’univers – est en réalité plus grande qu’ils ne le pensaient. Cependant, certaines découvertes ne sont pas toujours ce qu’elles semblent être et peuvent même être confondues avec de la fiction. Exemple concret : les trous noirs et les trous de ver.

Malgré une certaine confusion entre les deux, il existe en réalité une énorme différence entre les deux. La première chose que vous devez savoir est que les trous noirs existent et que les chercheurs les ont effectivement vus. En fait, ils ont finalement confirmé l’existence de trous noirs incontrôlables l’année dernière avec une étude publiée dans arXiv. La deuxième chose est que les trous de ver sont une possibilité hypothétique que les scientifiques n’ont pas vue dans le cosmos. Malgré cela, la troisième différence principale entre eux est que les trous noirs sont des masses énormes et denses avec des attractions gravitationnelles si fortes que la lumière ne peut même pas leur échapper, tandis que les trous de ver sont des raccourcis théoriques dans l’espace-temps. Cependant, en apprendre davantage sur chacun peut permettre de mieux comprendre ce qu’ils sont et en quoi ils diffèrent.

La science ne parvient toujours pas à expliquer de nombreux mystères concernant les trous noirs, mais les chercheurs ont fait plusieurs découvertes. Par exemple, certaines d’entre elles se développent à partir de supernovae, qui sont l’explosion d’une étoile massive à court de carburant. Les astronomes ont également découvert que les trous noirs ne sont pas rares du tout. En fait, d’énormes trous noirs sont présents au centre de la plupart des galaxies, d’une taille au moins égale à celle de notre Voie lactée, et ils peuvent envoyer des particules voler à une vitesse proche de celle de la lumière.

Sagittaire A* est un trou noir supermassif au centre de notre galaxie. Sa masse est 4 millions de fois celle du soleil ; pendant ce temps, le plus petit trou noir connu ne mesure qu’environ 3,8 masses solaires. Et tous deux sont pâles en comparaison de TON 618, le plus grand trou noir que les chercheurs ont vu avec une masse de 66 milliards de fois. Et bien que Sagittaire A* se trouve au centre de la Voie lactée, il n’est pas le plus proche de la Terre, à 26 000 années-lumière. Cet honneur revient à Gai BH1 à environ 1 500 années-lumière, tandis que le plus éloigné est QSO J0313-1806 à environ 13 milliards d’années-lumière.

Une idée fausse selon laquelle ces corps cosmiques auraient une telle attraction gravitationnelle est qu’ils attirent des étoiles et d’autres matières vers eux. Au contraire, ils exercent la même gravité que toute autre matière de masse égale. Si le soleil de notre système solaire était remplacé par un trou noir de même masse, les orbites des planètes ne changeraient pas. Cependant, la matière qui se rapproche suffisamment subit une spaghettification – un terme réel et un destin inquiétant pour tomber dans un trou noir. Au fur et à mesure que les recherches se poursuivaient, les scientifiques ont découvert une nouvelle classe de trous noirs – les trous noirs de masse intermédiaire – et ont publié leurs découvertes dans The Astrophysical Journal Letters.

En ce qui concerne les trous de ver, le concept d’un tel phénomène cosmique a connu une évolution intéressante. Tout a commencé avec un article initialement publié dans Physikalische Zeitschrift en 1916 par le physicien autrichien Ludwig Flamm, visant à rendre plus claires et plus précises les solutions du physicien théoricien Albert Einstein et de l’astronome allemand Karl Schwarzschild concernant la relativité générale et les trous noirs. Il a trouvé une autre solution mathématique qui conduisait à l’opposé d’un trou noir : un trou blanc théorique (comme on l’appellera plus tard) qui éjecte de la matière au lieu de l’absorber. Avec cette découverte, il a proposé la possibilité qu’un trou noir soit relié à un trou blanc par un conduit espace-temps.

Puis, en 1935, Einstein et le physicien américano-israélien Nathan Rosen ont publié un article dans Physical Review. Ils ont proposé l’existence possible d’un « pont » – devenu le pont Einstein-Rosen – qui s’étendrait à travers l’espace-temps pour relier deux points distants. Cependant, ce n’est qu’en 1957, dans Annals of Physics, rédigé par le physicien américain Charles W. Misner et le physicien nucléaire John Archibald Wheeler, que le terme « trou de ver » a été inventé. Les contributions de Flamm à la communauté scientifique n’ont pas été largement appréciées jusqu’à ce que les images évoquées par son travail deviennent monnaie courante dans les textes liés aux trous noirs, aux étoiles à neutrons, aux trous de ver, etc., vers le milieu des années 1970.

En décomposant toutes les recherches, la compréhension de base est que les trous de ver pourraient réduire les temps de voyage dans l’espace entre les galaxies de plusieurs millions d’années à seulement quelques heures ou minutes. Une autre idée est qu’ils pourraient agir comme des machines à remonter le temps, de sorte que vous arriveriez au point B plus tôt que lorsque vous êtes entré au point A. Quant à savoir si les trous de ver pourraient réellement exister ou non, les scientifiques sont divisés. Les scientifiques sceptiques pensent que la propre gravité du pont le ferait s’effondrer au milieu, à moins que suffisamment d’énergies négatives internes ne soient présentes pour le contrecarrer.