"Les trous noirs en 100 questions", de Jean-Pierre Luminet (A paraître à l'automne 2022 chez Tallandier)

Jean-Pierre Luminet nous livre ci-dessous, en avant-première, la liste des 100 questions (deux pages par réponse, cela fera donc un petit livre de 200 pages).

Un peu d’histoire

1. Pourquoi s’intéresser aux trous noirs ?

2. Comment définir simplement un trou noir ?

3. Quand a-t-on imaginé pour la première fois l’existence des trous noirs ?

4. Comment la relativité générale prédit-elle l’existence des trous noirs ?

5. Est-il vrai qu’Einstein ne croyait pas aux trous noirs ?

6. Qu’est-ce que l’effondrement gravitationnel ?

7. Quand a-t-on commencé à croire que les trous noirs pouvaient vraiment exister ?

8. Les recherches sur les trous noirs ont-elles été récompensées par des prix Nobel ?

9. Quel a été l’apport de Stephen Hawking à la théorie des trous noirs ?

Les bases théoriques

10. Qu’appelle-t-on au juste horizon des événements ?

11. Un trou noir est-il forcément petit ?

12. Un trou noir est-il forcément dense ?

13. Comment l’espace est-il déformé au voisinage des trous noirs ?

14. Est-il vrai que les trous noirs ralentissent le temps ?

15. Est-il vrai que le temps s’inverse à l’intérieur d’un trou noir ?

16. Comment peut-on dire que l’on observe aujourd’hui des trous noirs alors que, dans notre temps à nous, ils ne se sont pas encore formés ?

17. Existe-t-il des théories qui nient l’existence des trous noirs ?

18. Les trous noirs tournent-ils sur eux-mêmes ?

19. Quelle est la vitesse de rotation maximale d’un trou noir ?

20. Un trou noir peut-il avoir une charge électrique ?

21. Peut-on extraire l’énergie d’un trou noir ?

22. Pourquoi dit-on qu’un trou noir n’a pas de chevelure ?

23. Pourquoi certains croient que les particules élémentaires sont des trous noirs ?

24. Peut-on parler d’une thermodynamique des trous noirs ?

25. Qu’est-ce que l’entropie d’un trou noir ?

26. Qu’est-ce que le rayonnement Hawking ?

27. Combien de temps un trou noir mettrait-il pour s’évaporer ?

28. Les trous noirs microscopiques existent-ils vraiment ?

29. Qu’est-ce qu’un trou noir acoustique ?

30. Qu’est-ce que le paradoxe de l’information ?

31. Qu’est-ce que le principe holographique ?

32. Les trous noirs existent-ils dans d’autres théories que la relativité générale ?

33. Que deviennent les trous noirs dans la théorie des cordes ?

34. Qu’est-ce qu’une étoile de Planck ?

35. Pourrait-on créer un trou noir artificiel ?

Singularités, trous de ver et fontaines blanches

36. Qu’est-ce qu’une singularité gravitationnelle ?

37. Quelles formes prendraient les singularités gravitationnelles ?

38. Qu’appelle-t-on singularité « nue » ?

39. Qu’est-ce que la censure cosmique ?

40. Que se passe-t-il à l’intérieur d’un trou noir ?

41. Existe-t-il des théories de la gravitation sans singularités ?

42. Qu’est-ce qu’un trou de ver ?

43. A-t-on déjà observé une fontaine blanche ?

44. Les trous de ver existent-ils vraiment ?

45. Pourrait-on voyager dans l’espace en utilisant les trous de ver ?

46. Pourrait-on remonter le temps dans un trou de ver ?

47. Le trou noir au centre de notre galaxie est-il un trou de ver ?

Les trous noirs stellaires

48. Quels sont les différents types de trous noirs astrophysiques ?

49. Comment peut-on observer les trous noirs astrophysiques alors qu’ils sont invisibles ?

50. Toutes les étoiles peuvent-elles finir en trous noirs ?

51. Comment se forment les trous noirs stellaires ?

52. Qu’est-ce que qu’une source X binaire ?

53. Quelles sont les propriétés d’un disque d’accrétion ?

54. Comment mesure-t-on la masse d’un trou noir stellaire ?

55. Quelles sont les caractéristiques du premier trou noir connu Cygnus X1 ?

56. Une collision entre trous noirs est-elle possible ?

57. Qu’est-ce que les ondes gravitationnelles ?

58. Comment fonctionne un interféromètre gravitationnel ?

59. Quand et comment a été observée la première collision de trous noirs sous forme d’ondes gravitationnelles ?

60. Quels ont été les événements gravitationnels les plus remarquables ?

61. Pourquoi les masses de trous noirs stellaires en collision sont-elles plus grandes que la normale ?

62. Est-il vrai que de l’or est-il produit lors de la formation de certains trous noirs ?

63. Quel est le plus petit trou noir stellaire ?

64. Quel est le plus gros trou noir stellaire ?

65. Où est le trou noir le plus proche de la Terre ?

66. Y a-t-il des trous noirs errants dans l’espace ?

67. Un trou noir menace-t-il le système solaire ?

Les trous noirs géants

68. Existe-t-il des trous noirs de masse intermédiaire ?

69. Les noyaux actifs de galaxies sont-ils alimentés par des trous noirs géants?

70. Que sont les quasars ?

71. Qu’est-ce que le modèle unifié des noyaux actifs de galaxies ?

72. Comment les trous noirs peuvent-ils produire des jets de gaz ?

73. Comment ont pu se former les trous noirs supermassifs ?

74. Est-ce que toutes les galaxies ont un trou noir géant en leur centre ?

75. Les trous noirs massifs sont-ils nécessairement au centre des galaxies qui les abritent ?

76. Quelles sont les caractéristiques du trou noir galactique Sagittarius A* ?

77. Le trou noir galactique a-t-il été actif dans le passé ?

78. Comment des étoiles entières peuvent-elles être détruites par les trous noirs ?

79. Que sont les crêpes stellaires flambées ?

80. A-t-on déjà observé des crêpes stellaires ?

81. Qu’appelle-t-on trou noir ultramassif ?

82. Quel est le plus gros trou noir géant connu ?

83. Les galaxies sont-elles gouvernées par leur trou noir central ?

84. Comment sont alimentés les trous noirs ultramassifs ?

85. Y a-t-il des galaxies qui abritent plusieurs trous noirs supermassifs ?

86. Pourquoi le quasar OJ 287 intéresse-t-il autant les astrophysiciens ?

87. A-t-on déjà observé des fusions de trous noirs géants ?

Visualisation des trou noirs

88. Peut-on calculer à quoi ressemblerait de près un trou noir ?

89. Qu’est-ce que l’instrument Gravity apporte à la connaissance des trous noirs ?

90. Qu’est-ce que l’Event Horizon Telescope ?

91. Quand et comment a été obtenue la première image télescopique d’un trou noir ?

Trous noirs et cosmologie

92. Combien y a-t-il de trous noirs dans l’univers ?

93. Qu’est-ce que la matière noire ?

94. La matière noire est-elle constituée de trous noirs ?

95. Quel sera le rôle des trous noirs dans le futur de l’univers ?

96. Notre univers est-il un trou noir ?

Les trous noirs dans la culture populaire

97. Pourrait-on envoyer une sonde dans un trou noir pour l’explorer ?

98. Comment les trous noirs ont-ils été décrits dans la littérature ?

99. Quand sont apparus les trous noirs dans le cinéma de science-fiction ?

100. Le trou noir « Gargantua » du film « Interstellar » est-il réaliste ?