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Ces trous noirs géants sont-ils réellement des trous de ver?

Des éclairs inhabituels de rayons gamma pourraient révéler que ce qui semble être des trous noirs géants sont en réalité d’énormes trous de ver, selon une nouvelle étude.

Les trous de ver sont des tunnels dans l’espace-temps qui peuvent théoriquement permettre de voyager n’importe où dans l’espace et le temps, voire dans un autre univers. La théorie de la relativité générale d’Einstein suggère que les trous de ver sont possibles, bien qu’ils existent vraiment est une autre affaire.

À bien des égards, les trous de ver ressemblent à des trous noirs. Les deux types d’objets sont extrêmement denses et possèdent des forces gravitationnelles extraordinairement fortes pour les corps de leur taille. La principale différence est qu’aucun objet ne peut théoriquement ressortir après avoir traversé l’horizon des événements d’un trou noir – le seuil où la vitesse nécessaire pour échapper à l’attraction gravitationnelle du trou noir dépasse la vitesse de la lumière – alors que tout corps entrant dans un trou de ver pourrait théoriquement inverser sa trajectoire.

Vidéo: Les 500 dernières années autour du trou noir supermassif de la Voie lactée

En supposant que des trous de ver puissent exister, les chercheurs ont étudié des moyens de distinguer un trou de ver d’un trou noir. Ils se sont concentrés sur les trous noirs supermassifs avec des masses des millions à des milliards de fois celle du soleil, qui sont censées habiter au cœur de la plupart, sinon de la totalité, des galaxies. Par exemple, au centre de notre galaxie de la Voie lactée se trouve Sagittarius A *, un trou noir monstre d’une taille d’environ 4,5 millions de masses solaires.

Tout ce qui entre dans une bouche d’un trou de ver sort de son autre bouche. Les scientifiques ont estimé que cela signifiait que la matière entrant dans une bouche d’un trou de ver pouvait potentiellement entrer dans la matière entrant dans l’autre bouche du trou de ver en même temps, une sorte d’événement qui ne se produirait jamais avec un trou noir.

Toute matière tombant dans l’embouchure d’un trou de ver supermassif se déplacerait probablement à des vitesses extraordinairement élevées en raison de ses puissants champs gravitationnels. Les scientifiques ont modélisé les conséquences de la matière s’écoulant par les deux bouches d’un trou de ver jusqu’à l’endroit où ces bouches se rencontrent, la «gorge» du trou de ver. Le résultat de ces collisions est que des sphères de plasma se dilatent sur les deux bouches du trou de ver à presque la vitesse de la lumière, ont déclaré les chercheurs.

« Ce qui me surprend le plus, c’est que personne n’a proposé cette idée auparavant, car elle est plutôt simple », a déclaré l’auteur principal de l’étude Mikhail Piotrovich, astrophysicien à l’Observatoire astronomique central de Saint-Pétersbourg, en Russie, à Space.com.

Les chercheurs ont comparé les explosions de ces trous de ver avec celles d’une sorte de trou noir supermassif connu sous le nom de noyau galactique actif (AGN), qui peut cracher plus de rayonnement que toute notre galaxie car ils dévorent la matière autour d’eux, et le font à partir d’un patch d’espace pas plus grand que notre système solaire. Les AGN sont généralement entourés d’anneaux de plasma appelés disques d’accrétion et peuvent émettre de puissants jets de rayonnement depuis leurs pôles.

Les sphères de plasma provenant des trous de ver peuvent atteindre des températures d’environ 18 billions de degrés Fahrenheit (10 billions de degrés Celsius). À une telle chaleur, le plasma produirait des rayons gamma avec des énergies de 68 millions d’électronvolts.

En revanche, « les disques d’accrétion des AGN n’émettent pas de rayonnement gamma, car leur température est trop basse pour cela », a déclaré Piotrovich. De plus, bien que les jets des AGN puissent émettre des rayons gamma, ceux-ci se déplaceraient principalement dans la même direction que les jets – tout déplacement dans une sphère pourrait suggérer qu’ils proviennent d’un trou de ver, a-t-il noté.

En outre, si un AGN résidait dans une sorte de galaxie connue sous le nom de Seyfert de type I – dans laquelle le gaz chaud se développait rapidement – des travaux antérieurs suggéraient qu’il ne générerait probablement pas beaucoup de rayons gamma avec des énergies de 68 millions d’électrons. Si les astronomes ont vu un AGN dans une galaxie Seyfert de type I avec un pic significatif de tels rayons, cela pourrait signifier que l’AGN apparent était en fait un trou de ver, ont déclaré les chercheurs.

Les scientifiques ont détaillé leurs résultats en ligne le 21 août dans une étude acceptée pour publication dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

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