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Selon la théorie de l'évolutionthéorie de l'évolution stellaire, lorsqu'une étoile possède une masse dépassant les 20 à 25 masses solaires, son explosion finale sous forme de supernova SNSN II peut conduire à la formation d'un trou noir qui est alors qualifié de stellaire. La masse d'un tel trou noir est cependant inférieure car la majorité de la matière de l'étoile génitrice a été expulsée suite à l'explosion.
On peut considérer que Subrahmanyan ChandrasekharSubrahmanyan Chandrasekhar avait prévu la formation des trous noirs avant tout le monde au début des années 1930 en découvrant qu'une étoile ayant épuisé son carburant nucléaire et dont la masse dépassait 1,44 masse solaire devait s'effondrer sur elle-même. Bien qu'un tel effondrementeffondrement gravitationnel puisse parfois simplement engendrer la formation d'une étoile à neutrons, il peut aussi conduire à un trou noir, comme Robert Oppenheimer et George Volkoff l'ont montré en compagnie d'Hartland Snyder.
Un trou noir est un objet céleste dont le champ gravitationnel empêche toute forme de matière ou de rayonnement de s’en échapper. Michel Casse, astrophysicien à l’institut d’Astrophysique de Paris, nous explique la formation de ces astres fascinants. © Futura-Sciences
Trous noirs stellaires : la théorie des trous noirs
La théorie des trous noirs fit l'objet d'impressionnants travaux de Chandrasekhar pendant les années 1970. Avec sa découverte de ce qui s'appelle maintenant la masse de Chandrasekharmasse de Chandrasekhar, ils furent en partie à l'origine de son prix prix Nobel de physique en 1983. Comme d'habitude pour la remise de ce prix, le lauréat donne une conférence. À la fin de celle du grand astrophysicienastrophysicien indien, on trouve de fascinantes remarques concernant la théorie mathématique des trous noirs, qui sont à peu près les suivantes :
« Je ne sais pas si toute la portée de ce que j'ai dit est claire. Laissez-moi vous expliquer. Les trous noirs sont des objets macroscopiques avec des masses variant de quelques masses solaires à des milliards de masses solaires. Lorsqu'ils peuvent être considérés comme stationnaires et isolés, ils sont tous, chacun d'entre eux, décrits exactement par la solution de Kerr. C'est le seul cas connu où nous avons une description exacte d'un objet macroscopique.
Les objets macroscopiques tout autour de nous sont régis par une variété de forces, décrites par diverses approximations de plusieurs théories physiquesphysiques.
En revanche, les seuls éléments de constructionconstruction de trous noirs sont nos concepts de base de l'espace et du temps. Ils sont ainsi, presque par définition, les objets macroscopiques les plus parfaits de l'universunivers. Et puisque la théorie de la relativité généralerelativité générale nous fournit une famille de solutions dépendant uniquement de deux paramètres pour leur description, ils sont aussi les objets les plus simples de l'univers. »
