Physicien légendaire Hawking : les trous noirs étaient l’un de ses thèmes principaux
En 2015, le physicien Kip Thorne a reçu un appel de Stephen Hawking. À cette époque, Thorne venait de contribuer à la première détection des ondes gravitationnelles, une avancée prédit par Albert Einstein un siècle plus tôt.
Hawking souhaiterait des nouvelles sur un sujet qui, tragiquement, n’a pas pu être exploré davantage après sa mort en 2018. Grâce à deux trous noirs fusionnés à 1,3 milliard d’années-lumière de distance, les scientifiques ont maintenant répondu à des interrogations qu’il avait formulées il y a longtemps.
Stephen Hawking a succombé à une maladie dégénérative, et repose désormais aux côtés de figures emblématiques à l’abbaye de Westminster. Sa cendre repose près de celle de Sir Isaac Newton, un hommage poignant, car Hawking est considéré comme l’un des plus grands esprits en physique des trous noirs, soulignant ainsi l’importance de la gravitation dans notre compréhension de l’univers.
Les ondes qui courbent l’espace-temps
Une découverte dénommée GW250114 a ouvert un nouveau chapitre dans notre compréhension des collisions de trous noirs. Ce couple, chacun pesant entre 30 et 40 fois la masse du soleil, a orbituellement fusionché, produisant des ondes gravitationnelles captées depuis notre planète.
En janvier 2025, cette onde a atteint la Terre, détectée par les instruments très sensibles du LIGO et de VIRGO, capables de relever des variations incroyablement minuscules.
Cette clarté a permis une description sans précédent de la collision des trous noirs, renforçant nos connaissances sur la physique des événements cosmiques.
Nous pouvons entendre cela clairement, et cela nous permet de vérifier les lois fondamentales de la physique.
Katerina Chatziioannou, physicienne
Le théorème des surfaces des trous noirs de Stephen Hawking
Les trous noirs, malgré leur nature mystérieuse, possèdent des caractéristiques mesurables, notamment leur masse et leur surface. Hawking a formulé un théorème stipulant que la surface de l’horizon des événements d’un trou noir ne peut jamais diminuer, même après une collision avec un autre trou noir.
Bien que d’imposantes quantités d’énergie soient libérées, le trou noir formé doit avoir une surface au moins égale à celle de ses prédécesseurs, puisque ces surfaces augmentent en fonction de la masse.
Ce lien entre la thermodynamique et la relativité a révolutionné notre compréhension de l’univers, mettant en lumière des concepts fondamentaux sur la relation entre le microscopique et le macroscopique.
Les données précises recueillies à partir de GW250114 montrent que les surfaces des trous noirs avant et après leur fusion sont claires. Avant la collision, la surface combinée était d’environ 240 000 kilomètres carrés, tandis qu’elle atteint environ 400 000 kilomètres carrés après la fusion, malgré la perte d’énergie due aux ondes gravitationnelles.
De plus, ces nouvelles valeurs offrent un niveau de confiance très élevé dans la validité des théories de Hawking, confirmant ainsi son intuition sur les complexités de notre univers. La science a une nouvelle fois honoré sa mémoire.
Sept ans après le décès d’Hawking, cette vérification réaffirme que son héritage intellectuel continuera d’influencer les générations futures, à l’instar de Newton et Einstein, et ce, pour longtemps. La gravité de son impact sur le monde scientifique demeure indéniable, comme en témoigne l’inscription sur sa pierre tombale : « Ici repose ce qui était mortel chez Stephen Hawking, 1942–2018. »
Points à retenir
- GW250114 a permis de préciser la compréhension des collisions de trous noirs.
- Les instruments modernes comme LIGO et VIRGO sont essentiels dans la détection des ondulations de l’espace-temps.
- Le théorème de Hawking sur les surfaces des trous noirs lie thermodynamique et relativité.
- Les résultats récents offrent une confiance élevée dans les théories de la gravité.
- Hawking reste une figure emblématique dont l’héritage scientifique perdurera.
Le sujet des trous noirs et des ondes gravitationnelles ne cesse d’éveiller notre curiosité, remettant en question notre compréhension de l’univers. Chaque découverte nous rapproche un peu plus de vérités qui étaient autrefois des mystères. Quelle sera la prochaine avancée qui façonnera notre vision de la cosmologie ? C’est une passionnante réflexion qui nous invite à rester vigilants et engagés dans la quête du savoir.