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Certains trous noirs ne restent pas en place : ils sont projetés à grande vitesse à travers l’Univers

Un objet plus massif que le Soleil voyageant à 1 % de la vitesse de la lumière : vous connaissez quelque chose de plus effrayant ?

Nous nous étions amusés il y a quelques temps à vous donner les calculs de ce physicien qui avait imaginé les conséquences probables de la rencontre entre un mini trou noir filant dans l’air et votre organisme. Un exercice évidémment théorique, puisque l’écrasante majorité des trous noirs sont immobiles, et il est tout simplement impossible qu’un tel phénomène puisse arriver. Nous avons bien dit majorité : oui, certains trous noirs dits « fugitifs » ne sont reliés à aucune galaxie et traversent l’Univers à des vitesses ahurissantes, dépassant parfois les 10 millions de km/h. L’existence de ces objets célestes un peu particuliers n’a été prouvé qu’en 2023, grâce à notre vénérable télescope Hubble, même si le mécanisme à l’origine de leur comportement unique remonte aux années 1980, avec les travaux de l’astronome Jack Hills.

Des vagabonds expulsés par la gravité

Généralement, lorsque deux trous noirs fusionnent, l’événement se solde par la naissance d’un monstre encore plus gros, qui trônera solidement au centre de sa galaxie. En revanche, dans de rares cas, si leurs axes de rotation ne sont pas alignés, ils subissent un effet de recul identique à celui d’un fusil que l’on épaule.

Pourquoi ? Parce que lors de la collision, les ondes gravitationnelles ne partent pas uniformément dans toutes les directions. Si les deux trous noirs tournent de manière désordonnée, ils éjectent beaucoup plus d’énergie d’un côté que de l’autre. En physique, c’est ce qu’on appelle la conservation de la quantité de mouvement : si vous sautez d’une barque qui flotte dans l’eau pour atterrir sur le quai (vers l’avant), celle-ci sera repoussée (vers l’arrière).

C’est exactement le même phénomène qui se produit lors d’un catapultage de trou noir, mais à une échelle titanesque. Comme il peut convertir 29 % de sa masse en énergie de rotation, lorsque celle-ci est libérée en quelque secondes, il est propulsé à 3 000 km/s, une vitesse suffisante pour l’arracher à l’attraction de sa galaxie.

En fendant l’espace à cette allure, le trou noir compresse si violemment les nuages d’hydrogène froid sur son sillage qu’il donne naissance à de milliers de nouvelles étoiles sur son passage. C’est d’ailleurs comme ça qu’on repère le passage d’un trou noir fugitif : par la traînée lumineuse qu’il laisse derrière lui.

En 2025, James Webb avait capturé un splendide cliché d’une strie lumineuse de 200 000 années-lumières de long, comme une cicatrice monumentale dans le cosmos. Selon Pieter van Dokkum, astronome à Yale, au regard du gabarit de celle-ci, elle ne pouvait être que la trace ddu passage d’un trou noir supermassif, probablement de 10 millions de masses solaires, voyageant à à 1 000 km/s.

Est-il possible qu’un trou noir vienne un jour traverser notre Système solaire ? Mathématiquement, les chances sont très faibles, puisque les modèles dynamiques montrent que la plupart de ces objets errants traversent la galaxie sans jamais passer à proximité d’étoiles entourées de planètes. De plus, un tel passage supposerait non seulement l’existence d’un trou noir errant à proximité, mais aussi une trajectoire quasiment parfaite vers notre plan orbital. Autant dire que même si toutes les conditions sont réunies, la probalité que cela arrive, même des milliards d’années après la disparition de notre planète, sont proches de zéro. Heureusement, car il n’y aurait aucune chance que notre système Solaire ne survive à l’arrivée d’un tel monstre ;  vous pouvez dormir sur vos deux oreilles.

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