question posée le 06-02-2010 par Manu
Chaque masse crée dans l'espace temps sur son passage une courbure dans l'espace. Les étoiles quand elles explosent font un puits gravitationnel colossal, mais la force exercée pour créer ce puits ne peut etre éternelle vue qu'elle résulte de l'explosion. Pouvons nous dire ci elle finira part s'estomper ? vue qu'a échelle (humaine) chaque explosion émet une force que dans un temps donné. Les trous noirs auraient-ils aussi un temps de vie limité ?
réponse du 11-02-2010 par Fabrice Mottez
Les astronomes connaissent deux sortes de trous noirs, ceux dont la masse est comparable à la masse du Soleil (le plus massif connu a une masse de l'ordre de 40 fois la masse du Soleil). Ils peuvent se trouver à peu près n'importe où dans la galaxie. On les appelle des trous noirs stellaires.
Les autres trous noirs sont bien plus massifs (des millions ou des milliards de fois la masse du Soleil), et ils se trouvent au centre de galaxies. On ignore à présent comment on été formés ces trous noirs géants.
Les trous noirs stellaires ont effectivement été créés lors de l'explosion d'une étoile massive (plus de 8 fois la masse du Soleil).
Lors de l'explosion, la matière a suivi deux sortes de chemin. Au cours de l'explosion, le coeur de l'étoile n'a pas explosé, écrasé par ce qu'il y avait au dessus... Il est resté au milieu, et c'est précisément lui qui a formé par la suite un astre compact, c'est à dire une étoile à neutrons, ou un trou noir.
Les parties plus loin du centre de l'étoile se sont trouvées disséminées dans l'espace par l'explosion. Ces parties là n'ont pas formé de trou noir, mais une nébuleuse (généralement assez belle) visible pendant environ 10 000 ans. Après, le gaz est tellement dilué qu'on ne le remarque plus. Comme vous dites, l'explosion s'estompe. On appelle une telle nébuleuse un "reste de supernova" ("super nova remanent" ou SNR en anglais).
Les restes de supernova les plus connus sont la nébuleuse M1, dite aussi nébuleuse du Crabe. Elle résulte d'une explosion vue en 1054. (Cela dit, pour M1, ce qui reste au centre n'est pas un trou noir, mais une étoile à neutrons.)
Puisqu'un grande partie de l'étoile s'est disséminée dans l'espace, la partie qui est restée au centre, bien compacte, et qui a formé un trou noir ou une étoile à neutron, est bien moins massive que l'étoile avant l'explosion. C'est pour cela que, malgré la masse initiale de l'étoile supérieure à 8 masses solaires, les masses des étoiles à neutrons et des trous noirs stellaires sont en général bien plus faibles (le moins massif connu a 3,8 fois la masse du Soleil).
Comme vous le voyez, le destin du trou noir et celui de la matière disséminée par l'explosion sont bien différents. La fin de l'explosion n'agit en rien sur l'existence du trou noir, dont la durée de vie est quasi infinie... alors que l'explosion ne montre plus rien de remarquable au bout de 10 000 ans.
Ajout de Didier Jamet : pour répondre à votre dernière question, oui, il se pourrait bien que les trous noirs "s'évaporent", c'est à dire perdent régulièrement de leur masse, mais de façon très lente. Pour qu'un trou noir s'évapore complètement, il faudrait donc qu'il n'engloutissent aucune matière pendant un temps très long.
