Trou noir de Kerr : qu'est-ce que c'est ?

C'est une solution stationnaire des équations d'EinsteinEinstein représentant un trou noir en rotation et découverte en 1963 par le mathématicienmathématicien Roy Kerr. Comme tous les trous noirs, celui-ci est défini par l'existence d'un horizon des événements, mais il possède en plus une région de taille finie s'étendant tout autour qu'on appelle l'ergosphère. Tout objet initialement en chute radiale pénétrant dans l'ergosphère subira une force lui imposant un mouvement de rotation autour du trou noir.

Comme l'a souligné l'astrophysicienastrophysicien et prix Nobel Chandrasekhar, les trous noirs sont les objets les plus simples de l'Univers car complètement définis par 4 paramètres seulement : la massemasse M, le moment cinétiquemoment cinétique J et les charges électriques et magnétiques Q et P. Dans le cas de Kerr il n'y a donc que M et J et dans le cadre de la relativité généralerelativité générale, on a pu montrer qu'un trou noir est nécessairement décrit par une seule solution dépendant des paramètres précédents, la solution de Kerr-Newman.

Toutes les étoilesétoiles possèdent un moment cinétique. On pense que la formation d'un trou noir par effondrementeffondrement gravitationnel de celles-ci aboutit toujours à la solution stationnaire de Kerr.

Considérés comme les plus grands réservoirs d'énergieénergie de l'Univers, les trous noirs de Kerr sont invoqués pour expliquer l'extraordinaire source d'énergie des noyaux actifs de galaxiesnoyaux actifs de galaxies, les quasarsquasars, à l'aide d'un mécanisme proposé par Blandford et Znajek.

Pour en savoir plus sur la théorie des trous noirs on pourra consulter les ouvrages du Prix Nobel de PhysiquePhysique Kip Thorne:

• GravitationGravitation

• Modern Classical Physics: Optics, Fluids, Plasmas, Elasticity, Relativity, and Statistical Physics