Que sont les trous noirs ?

Sara et son père se tenaient sur le pont du ferry qui traversait la baie brumeuse de San Francisco. « Regarde comme Alcatraz disparaît dans la brume », dit Sara en montrant l'île sombre du doigt. Son père hocha la tête, serrant sa veste. « C'est comme un rocher géant qui engloutit le monde ! »

De retour au laboratoire scientifique de l'école intermédiaire Everett, Sara esquissait l'île brumeuse dans son carnet. « Ça m'a fait penser, Monsieur Harris, est-ce que quelque chose pourrait attirer tout ce qui l'entoure, même la lumière ? » Son professeur sourit, prenant une carte des étoiles. « Tu viens de poser une question sur l'un des plus grands mystères de l'univers, Sara. Nous appelons cela des trous noirs. »

« L'idée était si étrange qu'elle n'a pas commencé avec un télescope, mais avec un stylo et du papier pendant une guerre », a expliqué monsieur Harris. La scène de la salle de classe s'est dissoute dans un décor historique austère. « Nous devons retourner en Allemagne en mil neuf cent quinze, auprès d'un soldat qui pense aux étoiles. »

« Il s'appelait Karl Schwarzschild, un brillant physicien servant sur le front russe », a poursuivi monsieur Harris. « Pendant que d'autres combattaient, il se débattait avec une idée toute nouvelle et révolutionnaire d'un scientifique nommé Albert Einstein. Schwarzschild avait été un prodige, publiant son premier article d'astronomie quand il n'avait que seize ans ! »

Schwarzschild griffonnait furieusement dans un carnet, un rare sourire aux lèvres. Il leva les yeux alors qu'un autre soldat entrait dans la tente. « Regarde ! Einstein a dit : "Une personne qui n'a jamais fait d'erreur n'a jamais rien essayé de nouveau", et je crois que j'ai trouvé quelque chose d'incroyable caché dans sa nouvelle théorie de la gravité ! »

Ses calculs prédisaient que si une étoile géante s'effondrait, sa gravité deviendrait si forte que rien ne pourrait s'en échapper. « Pas même la lumière, la chose la plus rapide de l'univers ! » murmura Sara, émerveillée. « La lumière voyage du Soleil à la Terre en seulement huit minutes et vingt secondes, mais un trou noir la piégerait pour toujours. »

Pendant cinquante ans, ce ne fut qu'une théorie. Puis, dans les années mil neuf cent soixante, des astronomes ont trouvé un signal mystérieux venant de l'espace : un puissant faisceau invisible de rayons X provenant d'une étoile de la constellation du Cygne. Cet indice invisible, nommé Cygnus X-Un, fut la première preuve réelle d'un trou noir dévorant son voisin.

De retour en classe, Sara a tapé sur la section des rayons X du tableau mural. « Donc, ils ont utilisé la lumière invisible que vous nous avez montrée pour trouver un objet invisible ! C'est comme ça qu'ils ont résolu le problème ! » Son père, qui était venu la chercher, a souri. « Exactement ! Une histoire de détective cosmique, trouver des indices que personne d'autre ne pouvait voir. »

« La gravité est si intense qu'elle courbe la lumière comme une lentille, créant une illusion d'optique cosmique », a expliqué monsieur Harris. Le père de Sara a ajouté : « Et la matière à l'intérieur est incroyablement dense. Une seule cuillère à café d'une étoile à neutrons, ce qui reste avant qu'un trou noir ne se forme, pèserait six milliards de tonnes ! » Sara a haleté : « C'est plus lourd que toutes les voitures de la Terre réunies ! »

« Alors, un trou noir est un endroit dans l'espace où la gravité attire tellement que même la lumière ne peut pas s'échapper », a résumé Sara en l'écrivant. Elle a regardé une affiche de la Voie lactée sur le mur. « Monsieur Harris, s'il y a un trou noir supermassif au centre de notre galaxie, pourquoi ne l'avale-t-il pas en entier ? »