Sciences

Qu'est-ce qu'un trou noir extrémal?

Temps de lecture : 2 min

C'est comme un mouton à zéro patte, sans laine et qui ne bêle pas. Mais un mouton quand même.

En pratique, il ne semble pas possible qu'un trou noir soit chargé électriquement. En pratique... | Viktor Forgacs via Unsplash
En pratique, il ne semble pas possible qu'un trou noir soit chargé électriquement. En pratique... | Viktor Forgacs via Unsplash

Cet article est publié en partenariat avec Quora, plateforme sur laquelle les internautes peuvent poser des questions et où d'autres, spécialistes du sujet, leur répondent.

La question du jour: «Qu'est-ce qu'un trou noir extrémal?»

La réponse de Brice Haziza:

Il faut commencer par dire qu'un trou noir extrémal est purement théorique. Ensuite, il est un genre particulier d'objet théorique: le trou noir chargé (comme pour le trou noir de Reissner-Nordström).

En pratique, il ne semble pas possible qu'un trou noir soit chargé électriquement: pour simplifier, il absorbe de la matière, elle-même électriquement neutre. Et même s'il absorbe de la matière chargée, on ne voit pas de raison pour laquelle il se gonflerait préférentiellement d'une charge plutôt que d'une autre.

Cela étant, le cas n'est pas impossible non plus.

Si on pousse les calculs plus loin, on peut imaginer des situations étonnantes. Un trou noir classique peut en effet absorber la matière qui passe par là, mais, pour une raison quelconque, il est très légèrement chargé électriquement. Parallèlement, il perd de la masse par rayonnement Hawking, mais ce rayonnement ne peut «stabiliser» la charge, puisqu'il est purement thermique. Donc, petit à petit (voire très petit à petit, puisque le processus est particulièrement long), la charge devient plus importante par unité de volume.

On arrive alors à un trou noir chargé de matières qui se repoussent, car de même signe. Survient un moment où la charge répulsive est exactement égale à l'attraction gravitationnelle et ces dernières s'annulent. Le trou noir ne peut donc plus non plus rayonner thermiquement, car il est à 0 kelvin.

On a donc un trou noir sans gravité de surface et sans rayonnement thermique. Un mouton à zéro patte, sans laine et qui ne bêle pas, mais un mouton quand même. Une belle incongruité physique en somme!

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