Les trous noirs ont longtemps fasciné scientifiques et grand public, mais leur pendant méconnu, les trous blancs, reste enveloppé de mystère. Ces entités célestes hypothétiques, qui rejetteraient matière et lumière sans jamais en avaler, posent de vraies questions sur la nature de l’univers. Même si personne n’a encore fait le lien définitif, ils pourraient bien nous aider à mieux comprendre la cosmologie et la matière noire.
Les bases et particularités des trous blancs
On décrit souvent les trous blancs comme le revers des trous noirs. Là où un trou noir aspire tout ce qui s’en approche – même la lumière – un trou blanc expulse tout ce qui tenterait de le traverser (imaginez une fontaine céleste, comme ils sont parfois surnommés « fontaines blanches »). Tout comme il est impossible de s’échapper d’un trou noir, il est tout aussi impossibilité d’en pénétrer un trou blanc.
L’idée d’un corps céleste qui rejette en permanence matière et énergie défie notre bon sens physique. Pourtant, ces idées naissent bien des équations de la relativité générale.
L’existence et les idées sur les trous blancs
Même si le concept fait rêver, les trous blancs restent pour beaucoup un exercice mathématique. Aucun mécanisme simple n’explique comment un tel objet pourrait se former ou exister dans l’univers. Certains physiciens pensent même qu’ils pourraient être liés à la mystérieuse matière noire.
Du coup, si leur existence n’est pas établie, les chercheurs n’hésitent pas à explorer ce que ces entités pourraient apporter à notre vision de l’univers.
L’évolution des idées : des découvertes décoiffantes
La notion de trou noir a fait son entrée en 1915 grâce aux travaux d’Albert Einstein sur la relativité générale. Les trous blancs, eux, ont été proposés quelques années plus tard, en 1964, par le cosmologiste soviétique Igor D. Novikov – toujours dans le cadre de cette théorie. Aujourd’hui, des experts comme Carlo Rovelli et Lee Smolin continuent d’approfondir le sujet dans le domaine innovant de la gravitation quantique à boucles (un secteur qui tente de réconcilier la relativité générale avec la physique quantique).
La formation et l’évolution : un cycle hypothétique dans l’univers
Selon les théories en vogue, une étoile massive peut s’effondrer en fin de vie pour donner naissance à un trou noir. La gravitation quantique à boucles suggère que ce processus pourrait aller jusqu’à transformer le trou noir en trou blanc. En gros, la matière avalée par le trou noir se verrait ensuite expulsée par le trou blanc qui en résulterait.
Ce scénario reste spéculatif, mais il offre quand même un angle intéressant pour envisager ce que pourraient devenir les trous noirs au fil du temps cosmique.
La gravitation quantique à boucles : une vision neuve
La gravitation quantique à boucles imagine que l’espace est fait de petits grains ou « quantas », éliminant ainsi les singularités qui se trouvent normalement au cœur des trous noirs. Selon cette théorie, une force répulsive d’origine quantique se mettrait en place, empêchant l’effondrement complet et forçant la matière à rebondir.
Comme l’exprime Carlo Rovelli dans son livre : « L’espace-temps génère en quelque sorte une force répulsive d’origine quantique qui s’oppose à l’effondrement et fait rebondir la matière » (cette déclaration illustre bien la relecture quantique de la gravité).
Observer l’univers et les répercussions possibles
Le temps se comporte de manière surprenante autour des trous blancs, tout comme il le fait à proximité de masses énormes selon la relativité générale. Autour d’un trou blanc, le temps ralentit fortement par rapport à un observateur lointain. Aurélien Barrau fait remarquer que ce phénomène pourrait expliquer pourquoi certaines transitions entre trous noirs et trous blancs paraissent s’étendre sur plusieurs milliards d’années pour nous.
On pense aussi que ces événements pourraient provoquer une émission brutale de photons gamma au moment du passage d’un état à l’autre, peut-être à l’origine des sursauts gamma que l’on capte dans l’univers.
