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Les Systèmes Stellaires Théoriques avec des Trous Noirs Internes
Dans le domaine de l’astrophysique, les « suns with black holes inside » ou quasi-étoiles sont des concepts théoriques fascinants. Ces quasi-étoiles auraient pu émerger aux premiers stades de l’univers, lorsque la matière était densément concentrée, mais leur existence demeure incertaine. Elles pourraient laisser derrière elles des trous noirs supermassifs, qui surpassent de loin la taille des trous noirs stellaires, comme le montre la présence de Sagittarius A*, situé au centre de notre galaxie.
Les trous noirs stellaires se forment généralement suite à l’effondrement d’une étoile, mais leur taille est relativement limitée. Par exemple, V723 Monoceros, un petit trou noir, a une masse trois fois celle du Soleil, mais ne mesure que 17,2 kilomètres de diamètre. En revanche, les trous noirs supermassifs, comme ceux que l’on trouve au centre des galaxies, posent un véritable défi à la compréhension astrophysique, car leur masse peut atteindre des millions de fois celle de notre étoile.
Alors, comment ces géants cosmiques ont-ils pu se développer? En théorie, lorsque l’univers était plus jeune et la matière beaucoup plus dense, les étoiles auraient pu atteindre des tailles initiales impressionnantes. Au fil du temps, ces étoiles, avec des cœurs si denses qu’ils pouvaient s’effondrer en trous noirs, auraient pu équilibrer la pression extérieure de rayonnement avec la gravité de leur noyau.
Ainsi, un cœur de trou noir enveloppé dans une étoile brillante pourrait avoir brûlé pendant des millions d’années, permettant à ce trou noir de croître en dévorant l’énergie environnante et, potentiellement, de fusionner avec d’autres trous noirs. Ce processus complexe a conduit à la formation d’énormes trous noirs supermassifs, dont l’origine reste, à ce jour, un mystère à élucider par les astronomes.
Trop grands pour exister
Les trous noirs, malgré leur masse et leur gravité colossales, ont une taille qui reste dans des limites étonnamment restreintes. Les plus petits d’entre eux, tels que V723 Monoceros, bien qu’ils puissent avoir une masse équivalente à trois fois celle de notre Soleil, ne mesurent que 17,2 kilomètres de large. Ce phénomène a été documenté notamment par Astrobites, qui souligne que leur gravité est suffisamment forte pour déformer celle des étoiles géantes rouges voisines.
Les trous noirs peuvent croître avec le temps sans limite de taille. Pour cela, ils peuvent soit aspirer l’énergie d’une étoile proche, soit fusionner avec d’autres trou noirs. Toutefois, ces processus prennent des durées considérables, soutenant l’idée que des trous noirs supermassifs ne devraient tout simplement pas exister.
Noyau de trou noir, enveloppe étoilée
Les trous noirs supermassifs, contrairement à leurs homologues stellaires, se trouvent au centre des galaxies. Par exemple, Sagittarius A*, au cœur de la Voie lactée, possède une masse 4,3 millions de fois supérieure à celle du Soleil. Cette disproportion entre les tailles des trous noirs ordinaires et ceux localisés dans les centres galactiques reste un enjeu majeur des recherches en astrophysique.
Des études indiquent que dans un univers plus dense, les étoiles auraient pu stimuler des croissances initiales significatives, atteignant des tailles qui auraient permis l’effondrement de leur noyau en un trou noir. Cela aurait pu créer un équilibre entre la gravité aspirante du trou noir et la pression rayonnante de l’étoile, permettant une longévité remarquable pour de tels systèmes.
Cette dynamique aurait permis aux trous noirs de croître suffisamment pour devenir les géants que nous observons aujourd’hui. Mais pas d’inquiétude à avoir concernant la menace que représenteraient ces colosses pour notre planète. Comme le chantait Chris Cornell, il ne s’agit que de musique et de mythes, loin des réalités de notre univers.
