Les trous noirs en 100 questions

Après Les Trous noirs, ouvrage de 1987 qui lui a assuré une notoriété internationale, Jean-Pierre Luminet revient sur cette question. Si l’on peut dire : car de toute façon, ce thème figure depuis toujours de manière récurrente dans tous ses écrits purement astronomiques.

Un « trou noir » est une région particulière de l’espace-temps qui ne laisse échapper aucune particule matérielle, aucun rayonnement électromagnétique, lumière comprise ; il s’agit d’un objet céleste complètement invisible, prévu cependant par la théorie de la relativité générale. L’année même de la publication de cette théorie par Einstein (1915), l’astrophysicien Karl Schwarzschild calcule, juste avant sa mort en 1916, la forte probabilité de son existence et en détermine sa taille critique (dénommée en son hommage « rayon de Schwarzschild »). Mais les savants, y compris Einstein, ne croient pas à la possibilité d’un corps si étrange. « Il est piquant, écrit Jean-Pierre Luminet, de voir Einstein utiliser sa propre théorie pour nier l’existence des corps célestes les plus intéressants qui en découlent. » Aujourd’hui, et depuis longtemps, la communauté scientifique ne doute plus de leur réalité, surtout après la diffusion des « images » des trous noirs supermassifs, M87* et SgrA*, cette dernière en mai 2022. Ces objets étant invisibles, il s’agit de constructions d’images à haute résolution par interférométrie réalisées par les chercheurs de l’Event Horizon Telescope.

Le livre se compose de huit chapitres : « Un peu d’histoire » ; « Les bases physiques » ; « Singularités, trous de ver et fontaines blanches » ; « Les trous noirs stellaires » ; « Les trous noirs géants » ; « Visualisation des trous noirs » ; « Trous noirs et cosmologie » ; « Les trous noirs dans la culture populaire ». L’auteur y rassemble ses réponses aux interrogations du public, recueillies au cours de ses innombrables conférences. Et pourquoi « 100 questions » ? Ce chiffre arbitraire, qui obéit à une exigence commerciale de l’éditeur, aurait pu être bien inférieur, comme l’attestent les nombreux renvois intérieurs. Mais il en découle un fort degré d’intelligibilité pour le lecteur : les réponses deviennent courtes et cernent plus précisément le sujet de l’étude.

Dans ses rencontres publiques, devant des auditoires divers, J.-P. Luminet doit tantôt satisfaire la curiosité d’astronomes confirmés, tantôt celle de simples amateurs. Ce livre est donc le reflet de cette variété : il répond à des questions sur l’entropie d’un trou noir ; sur un éventuel voyage dans l’espace en utilisant un trou noir ; sur l’hypothèse de remonter le temps dans un trou de ver ; sur la possibilité de créer un trou noir artificiel ; sur l’existence de trous noirs microscopiques, etc.

Il est difficile d’illustrer un livre sur les trous noirs, objets invisibles. Cependant, celui-ci contient deux images : sur sa couverture, une simulation numérique d’après la cartographie du ciel du 2MASS (Two-Micron All-Sky Survey) et, à la page 264, une simulation numérique de 1978 réalisée par J.-P. Luminet lui-même. De plus, cet ouvrage contient un glossaire pour les notions astronomiques ardues, ce qui en facilite la lecture pour les amateurs, et une table de matières détaillée avec les titres des cent questions.

Agréable à lire, ce livre devrait passionner le public auquel il est destiné et les amateurs d’astronomie, mais aussi éclairer les étudiants scientifiques et les astronomes professionnels.