Les singularités des trous noirs posent des problèmes majeurs aux lois de la physique. Une nouvelle étude propose une solution : les trous noirs pourraient en réalité être des étoiles théoriques appelées “gravastars”, remplies d'énergie noire expansive.

Les trous noirs sont parmi les objets les plus énigmatiques de l'univers. Ils sont capables de déformer l'espace-temps de manière si violente que même la lumière ne peut échapper à leur emprise gravitationnelle. Cependant, ce que nous savons de ces objets mystérieux pourrait être erroné. Des chercheurs ont récemment proposé que ce que nous appelons des trous noirs pourraient en fait être des gravastars, des objets hypothétiques introduits en 2001.

Les gravastars, ou “étoiles gravitationnelles“, sont théorisées comme des alternatives aux trous noirs. Contrairement à ces derniers qui présentent une singularité au centre — un point de densité infinie où les lois de la physique classique s'effondrent — ces étoiles seraient des sphères minces de matière stabilisées par l'énergie noire, la même force mystérieuse qui accélère l'expansion, mais pourrait être aussi responsable de la fin de l'univers. Cette caractéristique élimine le paradoxe de leur centre et offre une nouvelle perspective sur la formation et la nature de ces objets célestes.

Les gravastars pourraient etre une alternative viable aux trous noirs ?

Pour déterminer la viabilité des gravastars comme alternatives aux trous noirs, les chercheurs ont étudié les interactions des particules et des radiations avec ces objets hypothétiques.

En utilisant la théorie d'Einstein, ils ont examiné comment les masses énormes de matière chaude entourant les trous noirs supermassifs apparaîtraient si ces derniers étaient en réalité des gravastars. Leurs résultats ont révélé des similitudes frappantes entre les émissions de matière de ces êtres celestes, suggérant que ce type d'étoiles pourraient reproduire les observations expérimentales actuelles.

L'une des découvertes clés est que les gravastars pourraient produire une ombre visible similaire à celle des trous noirs, non pas en piégeant la lumière à l'horizon des événements, mais via un phénomène appelé “décalage vers le rouge gravitationnel”. Ce phénomène fait perdre de l'énergie à la lumière lorsqu'elle traverse une région avec un champ gravitationnel intense, créant ainsi l'apparence d'une ombre.

Pour vérifier cette théorie, les chercheurs comptent sur la prochaine génération d'expériences d'observation en physique gravitationnelle, telles que le télescope Event Horizon et l'instrument GRAVITY+ ajouté à la plus grande caméra numérique du monde au Chili. Ces outils pourraient bientôt permettre de distinguer les gravastars des trous noirs en étudiant de près le centre des galaxies, y compris notre propre Voie Lactée.

Source : journals.aps