Une nouvelle étude suggère que des trous noirs pourraient se cacher sur Terre !
Les trous noirs primordiaux pourraient être cachés à l'intérieur de planètes, dont la Terre, et même d'astéroïdes.
Lorsque l'on parle de trous noirs, on pense immédiatement à des objets qui agissent comme des drains géants qui engloutissent tout sur leur passage. Cependant, ces objets sont plus complexes que cela et font même l'objet de différentes classifications. L'une de ces classifications est liée à la masse des trous noirs : il existe des trous noirs supermassifs et des trous noirs stellaires, ainsi qu'une classe appelée « trous noirs intermédiaires ».
Dans les années 1970, Stephen Hawking a proposé une nouvelle catégorie de trous noirs, les trous noirs primordiaux. Ces objets auraient été des trous noirs qui se seraient formés dans les premiers instants après le Big Bang. Ils seraient nés de fluctuations de densité alors que l'Univers n'avait que quelques instants d'existence. Ces fluctuations auraient pu s'effondrer, créant des trous noirs de masse variable.
Dans une étude récente, des physiciens ont suggéré que des trous noirs primordiaux pourraient se trouver à l'intérieur de planètes, y compris dans le système solaire. L'une des idées est qu'ils pourraient avoir été capturés lors de la formation des planètes. Mais l'idée de l'étude est qu'ils pourraient traverser les planètes et les astéroïdes en créant un microtunnel lors de leur passage. La recherche de ce microtunnel pourrait indiquer la recherche de trous noirs primordiaux.
Trous noirs primordiaux
Les trous noirs primordiaux sont des objets théoriques qui se seraient formés dans les premiers instants de l'univers. Ils seraient apparus à la suite de fluctuations extrêmes de densité qui se seraient effondrées sous l'effet de leur propre gravité au cours de la phase d'inflation. L'inflation s'est produite lorsque l'Univers a connu une expansion rapide dans les premiers instants. Avec l'effondrement, plusieurs trous noirs primordiaux auraient pu se former dans ces premiers instants.
Ces trous noirs pourraient avoir des masses allant de petits astéroïdes à des masses équivalentes à des étoiles très massives.
L'intérêt pour les trous noirs primordiaux remonte aux années 1970, lorsque Stephen Hawking a proposé leur existence. Récemment, ils ont attiré l'attention car certains suggèrent qu'ils pourraient faire partie de la matière noire. En outre, des expériences telles que l'observation d'ondes gravitationnelles ont également relancé le débat sur l'existence des trous noirs primordiaux.
Rayonnement de Hawking
En plus d'avoir introduit le concept de trous noirs primordiaux, Stephen Hawking a également introduit le concept de rayonnement de Hawking. Ce processus serait dû à des effets quantiques à proximité de l'horizon des événements d'un trou noir. Des paires de particules et d'antiparticules seraient créées à l'horizon des événements, l'une d'entre elles étant aspirée dans le trou noir et l'autre s'en échappant pour former une sorte de rayonnement.
Ce processus montre que les trous noirs peuvent s'évaporer avec le temps et Hawking a constaté que plus le trou noir est grand, plus cela prend du temps. Dans le cas de très petits trous noirs primordiaux, le rayonnement de Hawking serait rapide et extrêmement intense. Il pourrait même interrompre une sorte d'accrétion et les faire vivre très peu de temps.
Comment détecter les trous noirs primordiaux ?
Grâce au rayonnement de Hawking, les physiciens et les astronomes ont déjà proposé que des trous noirs puissent se trouver à l'intérieur d'objets tels que les étoiles et les planètes. Le concept d'étoile de Hawking décrit une étoile qui aurait un trou noir à l'intérieur. Comme ces trous noirs seraient petits, le rayonnement de Hawking serait intense, de sorte que la pression de radiation empêcherait l'accrétion de la matière de l'étoile ou serait très lente.
Une autre méthode a été récemment proposée dans un article dans lequel des astronomes affirment que les trous noirs primordiaux pourraient traverser des objets à grande vitesse. En raison du rayonnement de Hawking et de la vitesse, ils n'auraient que peu d'effet sur les objets. Les auteurs de l'article décrivent que les trous noirs primordiaux pourraient même traverser notre corps, tout comme les neutrinos, et que nous ne sentirions rien.
Trous noirs sur Terre
Cela soulève la question suivante : si les trous noirs primordiaux peuvent traverser tous les objets, ils pourraient également traverser la Terre. Selon l'article, ils pourraient former des mini-tunnels sur la planète qui indiqueraient leur passage. Une façon de les trouver serait de construire des détecteurs capables de repérer les effets de leur passage, un peu comme les détecteurs de neutrinos que l'on trouve au pôle Sud.
En outre, d'autres objets du système solaire pourraient présenter des signes de leur passage, comme les astéroïdes. Les chances de les trouver sont encore minces, mais les chercheurs estiment que cette découverte pourrait compenser le travail et le temps nécessaires à la recherche de ces objets.
Référence de l'article :
Dai & Stojkovic 2024 Searching for small primordial black holes in planets, asteroids and here on Earth Physics of the Dark Universe.