Faits sur les trous noirs
Jusqu'où ils grandissent, quelle est leur densité et ce qui vous arriverait si vous tombiez dedans — en vrais chiffres.
Quelle est la taille d'un trou noir ?
La taille d'un trou noir, c'est la largeur de son horizon des événements : le bord dont rien, pas même la lumière, ne revient. Elle suit la masse : deux fois plus de masse, deux fois plus large.
| Trou noir | Masse | Horizon des événements, d'un bord à l'autre |
|---|---|---|
| Une étoile effondrée | 10 Soleils | 60 km |
| Sagittarius A*, au centre de la Voie lactée | 4,3 millions de Soleils | 25 millions de km |
| M87*, le premier trou noir photographié | 6,5 milliards de Soleils | 38 milliards de km |
| TON 618, l'un des plus grands connus | environ 66 milliards de Soleils | 390 milliards de km |
Et si le Soleil était un trou noir ?
N'importe quoi devient un trou noir si on le comprime assez. Voici à quel point il faudrait le rapetisser :
- Le Soleil : 6 km de large — plus petit qu'une ville.
- La Terre : 1,8 cm — la taille d'une bille.
- La Lune : 0,2 mm — un grain de sable.
- Vous : des milliards de fois plus petit qu'un proton.
La Terre continuerait de tourner exactement comme aujourd'hui : la masse du Soleil, et donc son attraction à notre distance, ne changerait pas. Le ciel deviendrait simplement noir et froid.
Les plus grands trous noirs sont moins denses que l'air
Divisez la masse d'un trou noir par l'espace situé sous son horizon des événements. Pour un trou noir de la taille d'une étoile, cela fait environ 18 milliards de tonnes par morceau de sucre d'espace.
Mais doublez la masse et l'espace intérieur est multiplié par huit : plus un trou noir est grand, moins il est dense en moyenne. Sagittarius A* est environ 1 000 fois plus dense que l'eau, M87* a environ un tiers de la densité de l'air, et TON 618 est à peu près 300 fois moins dense que l'air.
Seriez-vous spaghettifié ?
Près d'un trou noir, vos pieds sont tirés plus fort que votre tête. Au bord d'un trou noir de la taille d'une étoile, l'écart sur un corps de 2 mètres atteint environ 20 millions de g : vous seriez étiré bien avant d'y arriver. Les astronomes appellent vraiment cela la spaghettification.
Au bord d'un géant comme Sagittarius A*, l'écart est inférieur à un millième de g. Vous franchiriez l'horizon des événements sans rien sentir — et vous n'en ressortiriez jamais.
On ne voit jamais personne tomber dedans
Regardez de loin quelqu'un tomber dans un trou noir : vous ne le verrez jamais franchir le bord. Sa lumière met de plus en plus de temps à remonter, rougit, faiblit et semble se figer juste au-dessus de l'horizon avant de disparaître.
Le son d'un trou noir
Le trou noir au centre de l'amas de galaxies de Persée, à environ 250 millions d'années-lumière, envoie des ondes de pression dans le gaz chaud qui l'entoure. L'observatoire à rayons X Chandra de la NASA les a mesurées : la note est un si bémol 57 octaves sous le do central, avec une onde environ tous les 10 millions d'années.
Devenez le trou noir
Zoom Void est un jeu de trou noir gratuit construit sur ce même sens de l'échelle : commencez plus petit qu'un boulon, avalez tout ce qui est plus petit que vous et grandissez à travers satellites, planètes et étoiles jusqu'à des galaxies entières.
Questions
Quel est le plus grand trou noir ?
Parmi les plus grands connus figure TON 618, dont la masse est estimée à des dizaines de milliards de Soleils, avec un horizon des événements d'environ 390 milliards de km — près de 40 fois la largeur de l'orbite de Neptune.
À quelle distance se trouve le trou noir le plus proche ?
Le plus proche découvert à ce jour est Gaia BH1, à environ 1 560 années-lumière de la Terre, découvert en 2022. Il est bien trop loin pour nous affecter.
Peut-on s'échapper d'un trou noir ?
Pas depuis l'intérieur de l'horizon des événements : il faudrait aller plus vite que la lumière. Tout ce qui est encore à l'extérieur, lumière comprise, peut s'en éloigner.
D'où viennent ces chiffres
Chaque largeur est l'horizon des événements d'un trou noir sans rotation, 2GM/c², calculé pour chaque masse. Les masses sont des estimations publiées : Sagittarius A* et M87* par la collaboration Event Horizon Telescope, et TON 618 par des mesures de quasar, moins certaines.