Les trous noirs font partie des plus grands mystères de notre univers. Aujourd’hui encore, malgré tous les appareils sophistiqués qui permettent de sonder le ciel, il reste encore de nombreux voiles d’ombre sur ces phénomènes cosmiques, notamment lorsqu’ils « mangent ».
Qu’est-ce qui se passe au juste ? A ce moment-là, gagnent-ils aussi bien en masse qu’en matière ?
Et si on vous disait que les réponses à ces questions pourraient se trouver dans votre salle de bain ? Des chercheurs ont en effet eu l’étonnante idée d’essayer de comprendre la façon dont les trous noirs se nourrissent… en observant ce qui se produit lorsque l’on vide une baignoire.
Des expériences inédites et intéressantes
Dans un article récemment publié dans la revue Physical Review Letters, des chercheurs ont comparé l’« accrétion des trous noirs » à l’eau qui tourbillonne dans le drain d’une baignoire. Ils ont indiqué que dans le cadre de leurs expériences, ils ont étudié l’eau et ses mouvements comme une représentation de l’espace-temps ou encore d’un champ ondulant d’activité quantique.
Les scientifiques ont mesuré les réactions des ondulations de l’eau lorsqu’elle disparait en tourbillonnant dans le siphon de la baignoire. Ils ont pu en déduire d’intéressantes pistes pour déterminer les vagues d’énergie qui disparaissent dans un trou noir lorsqu’il se nourrit.
En effet, comme l’explique Sam Patrick, physicien à l’Université de Nottingham au Royaume-Uni, un des co-auteurs de l’étude : « nous avons montré que les vagues se déplaçant dans une baignoire drainante poussent l’eau dans le trou du bouchon, modifiant considérablement la vitesse de vidange et par conséquent, la force gravitationnelle effective du trou noir analogique. »
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Mais qu’est-ce qui s’est passé au juste ?
Durant leurs expériences, les chercheurs ont constaté que le processus d’«accrétion » (la constitution et l’accroissement d’un corps) est considérablement boosté au moment où les vagues sont envoyées dans le système vers le siphon. Contre toute attente, elles ont en effet poussé de l’eau supplémentaire, tandis que d’un côté, le niveau de liquide dans la baignoire a pourtant baissé.
Etrange non ? Eh bien il se trouve que cet étonnant phénomène correspond parfaitement à une modification des propriétés des trous noirs. En effet d’après les scientifiques, lorsque la masse augmente, la force gravitationnelle du trou noir s’en trouve modifié, car cela change la façon dont il déforme son espace-temps environnant. « Ce qui a été vraiment frappant pour nous, c’est que la contre-réaction est suffisamment importante pour que la hauteur de l’eau dans tout le système baisse tellement que vous pouvez la voir à l’œil nu », a indiqué Sam Patrick.
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Avec ses collègues, il s’est déclaré impatient de poursuivre les recherches : « notre étude ouvre la voie à une étude expérimentale des interactions entre les ondes et les espaces-temps qu’elles traversent. Par exemple, ce type d’interaction sera crucial pour étudier l’évaporation des trous noirs en laboratoire », s’est-il enthousiasmé. Affaire à suivre donc.