Ces troublants trous blancs

Mardi 27 août 2019

Vue d'artiste d'un trou blanc - NASA

Qu’appelle-t-on trou blanc et comment se formeraient-ils ? Dans quelle mesure la théorie de l’existence des trous blancs permet-elle de comprendre ce qui se passe au centre des trous noirs ?

Avec

Eric Gourgoulhon Directeur de recherche au CNRS au Laboratoire Univers et théories de l'Observatoire de Paris
Carlo Rovelli Physicien et historien des sciences, il dirige le groupe de recherche en gravité quantique au centre de physique théorique de Marseille-Luminy.

Il aura fallu attendre un siècle avant qu’une solution marginale aux équations de la relativité générale d’Einstein ne s’incarne dans une image, qui a fait le tour du monde, et qui confirme l’existence physique, bien réelle des trous noirs. Pourtant, au départ, peu de monde croyait à l’existence de cet objet cosmique, duquel aucune matière, aucune information ne peut s’échapper... ou presque. Et s’il en allait de même pour les trous blancs, sorte de jumeau inverse des trous noirs, les trous blancs seraient des astres qui expulsent la matière sans jamais en absorber. Des objets hypothétiques mais qui convainquent de plus en plus d’astrophysiciens et qui recèleraient quelques intéressantes réponses à certains mystères du cosmos.

Ces troublants trous blancs : c’est le programme lumineux qui est le nôtre pour l’heure qui vient. Bienvenue dans La Méthode scientifique.

Et pour évoquer cette passionnante hypothèse, nous avons le plaisir de recevoir deux éminents chercheurs dont les voix ne vous sont pas inconnues, vous qui êtes des auditeurs fidèles de La Méthode scientifique et que nous sommes ravis de recevoir aujourd’hui pour ce deuxième épisode de notre quatrième saison, Carlo Rovelli, directeur du groupe de recherche en gravité quantique au centre de physique théorique de Marseille-Luminy, auteur notamment de « L’ordre du temps » aux éditions Flammarion et Eric Gourgoulhon, directeur de recherche CNRS au Laboratoire Univers et théories de l’Observatoire de Paris et de l’Université Paris Sciences et Lettres.

Le reportage du jour

Reportage à l’Institut PPrime, à l’Université de Poitiers, où Germain Rousseaux, physicien au sien de l’Equipe Hydrodynamique, Écoulements Environnementaux, après avoir monté des expériences autour des trous noirs, vient de monter un dispositif qui permet de modéliser des trous blancs analogues, grâce des installations hydrodynamiques. Ces expériences fondées sur la base d’analogies, permettent d’étudier directement en laboratoire ces objets cosmologiques. Ces recherches sont soutenues par La Mission pour les Initiatives Transverses et Interdisciplinaires du CNRS. Par Céline Loozen :

LA_METHODE_SCIENTIFIQUE - Reportage "Modélisation de trou blanc par l'hydrodynamique" avec Germain Rousseaux de l'Institut PPrime

9 min

Les repères

Comme les trous noirs, les trous blancs - que l’on appelle aussi “fontaines blanches” - correspondent à certaines solutions des équations de la relativité générale. Pour les décrire de façon très simple, ce sont des trous noirs évoluant à l’envers : au lieu d’avaler la matière, la matière ne peut que se déplacer vers l’extérieur. Autrement dit, au lieu que rien ne puisse sortir, rien ne peut pénétrer.
Selon la théorie de la gravité quantique à boucles, les trous blancs seraient le destin ultime des trous noirs. La matière qui s’est effondrée dans un trou noir ressort alors de l’astre lorsque celui-ci se transforme en trou blanc.
S’il n’y a pour l’instant aucune preuve de leur existence, différents pistes sont explorées en lien avec la matière noire et les rayons cosmiques.