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trous noirs Ils font partie des objets les plus mystérieux de l’univers, capables de déformer si violemment le tissu spatial qui les entoure que même la lumière ne peut échapper à leur emprise gravitationnelle. Mais il s’avère qu’une grande partie de ce que les scientifiques savent de ces objets mystérieux est peut-être erronée.
Selon une nouvelle étude publiée en avril dans la revue Examen physique dLes trous noirs peuvent en réalité être des entités célestes totalement différentes, appelées gravistars.
« Les Gravastars sont des objets astronomiques virtuels qui ont été rendus [in 2001] Comme alternatives aux trous noirs », co-auteur de l’étude João Luis RosaLe professeur de physique de l’Université de Gdańsk en Pologne a déclaré à Live Science dans un e-mail. « On peut les expliquer comme des étoiles constituées d’énergie du vide ou… Énergie noire« Le même type d’énergie qui entraîne l’expansion accélérée de l’univers. »
Résoudre les paradoxes des trous noirs à l’aide de Gravastars
Karl Schwarzschild, physicien et astronome allemand, a prédit pour la première fois les trous noirs en 1915, sur la base de calculs utilisant la théorie d’Albert Einstein. Théorie générale de la relativité.
Au fil des années, les observations astronomiques semblent avoir confirmé l’existence d’objets semblables à des trous noirs. Cependant, la description de ces objets spatiaux par Schwarzschild présente certaines lacunes.
En particulier, le centre du trou noir devrait être un point de densité infiniment élevée, appelé singularité, où toute la masse du trou noir est concentrée, mais la masse du noyau La physique Cela nous enseigne que les infinis n’existent pas et que leur apparition dans toute théorie indique son inexactitude ou son caractère incomplet.
« Ces problèmes indiquent que quelque chose ne va pas ou est incomplet avec le modèle du trou noir et que le développement de modèles alternatifs est nécessaire », a déclaré Rosa. « Le Gravastar est l’un des nombreux modèles alternatifs proposés. Le principal avantage des Gravastar est qu’ils ne présentent aucune singularité. »
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Comme les trous noirs ordinaires, les gravistars doivent apparaître au stade final de l’évolution des étoiles massives, lorsque l’énergie libérée lors de la combustion thermonucléaire de la matière à l’intérieur n’est plus suffisante pour vaincre la force de gravité, et l’étoile s’effondre pour devenir beaucoup plus grande. plus dense. But. Mais contrairement aux trous noirs, les gravistars ne devraient contenir aucune singularité et seraient de fines sphères de matière maintenues stables par l’énergie sombre qu’elles contiennent.
Pour savoir si les gravistars sont des substituts viables aux trous noirs individuels, Rosa et ses collègues ont examiné l’interaction des particules et des rayonnements avec ces objets hypothétiques.
Utiliser EinsteinSelon cette théorie, les chercheurs ont étudié comment les amas massifs de matière chaude entourant les trous noirs supermassifs apparaîtraient si ces trous noirs étaient effectivement des gravistars. Ils ont également examiné les caractéristiques dePoints d’attractionDes bulles de gaz géantes gravitent autour des trous noirs à des vitesses proches de celles de la lumière.
Leurs découvertes ont révélé des similitudes frappantes entre les émissions de matière des gravastars et des trous noirs, suggérant que les gravastars n’entrent pas en conflit avec les observations expérimentales de l’univers par les scientifiques. De plus, l’équipe a découvert que le gravastar lui-même devrait ressembler presque à un trou noir solitaire, créant une ombre visible.
« Cette ombre n’est pas causée par la lumière piégée à l’horizon des événements, mais par un phénomène légèrement différent appelé redshift gravitationnel, qui fait perdre de l’énergie à la lumière lorsqu’elle se déplace à travers une région avec un fort champ gravitationnel », a déclaré Rosa. « En fait, lorsque la lumière du voisinage atteint ces objets alternatifs[es] « Grâce à nos télescopes, la majeure partie de son énergie a été perdue dans le champ gravitationnel, provoquant cette ombre. »
Les similitudes frappantes entre le modèle du trou noir de Schwarzschild et les gravastars mettent en évidence le potentiel de ces derniers en tant qu’alternative réaliste, libérée des pièges théoriques des singularités.
Cependant, cette théorie doit être étayée par des expériences et des observations qui, selon les auteurs de l’étude, pourraient bientôt être mises en œuvre. Même si les gravastars et les trous noirs individuels peuvent se comporter de manière similaire à bien des égards, de subtiles différences dans la lumière qu’ils émettent peuvent les distinguer.
« Pour tester expérimentalement nos résultats, nous comptons sur la prochaine génération d’expériences d’observation en physique gravitationnelle », a déclaré Rosa, faisant référence à la recherche de trous noirs. Télescope à horizon des événements Et le Gravité + L’instrument est en train d’être ajouté au Very Large Telescope du Chili. « Ces deux expériences visent à surveiller de près ce qui se passe à proximité des centres des galaxies, notamment de notre propre galaxie. Voie Lactée« .
