Le “chant” des trous noirs en collision confirme les théories d’Einstein et Hawking

Alors, qu’est-ce qui a bien pu provoquer une telle secousse dans le tissu de l’univers ? Rien de moins que la fusion de deux trous noirs. Il faut s’imaginer des objets si lourds, si denses, que même la lumière ne peut pas s’en échapper. Et là, on ne parle pas de petits joueurs : chacun de ces trous noirs était environ 30 fois plus massif que notre propre soleil. Rien que ça.

Ce face-à-face cosmique s’est produit à une distance qui donne le vertige : 1,3 milliard d’années-lumière de notre petite planète Terre. Pour vous donner une idée, la lumière de cet événement a commencé son voyage vers nous bien avant que les premiers dinosaures n’existent. C’est fou, non ? En fusionnant, ils ont donné naissance à un nouveau trou noir, encore plus gros, et c’est cette naissance qui a envoyé des ondes à travers l’espace.

Le plus extraordinaire dans cette histoire, c’est ce que les scientifiques ont pu « entendre ». Quand le nouveau trou noir s’est formé, il s’est mis à vibrer, un peu comme une cloche que l’on vient de frapper. Les spécialistes appellent ça la « sonnerie ». Et cette sonnerie n’était pas un son simple. Non, elle était composée de deux « notes » bien distinctes.

Pourquoi c’est important ? Eh bien, un mathématicien nommé Roy Kerr avait prédit il y a des décennies que la « signature » d’un trou noir, son empreinte digitale en quelque sorte, ne dépend que de deux choses : sa masse (son poids, si vous préférez) et sa vitesse de rotation (le « spin »). Le fait d’avoir détecté ces deux notes, et qu’elles correspondent exactement aux calculs, prouve qu’il avait raison. C’est comme si on venait enfin de trouver la carte d’identité d’un trou noir.

Cette découverte ne fait pas que confirmer les théories de Monsieur Kerr. Elle donne aussi raison, une fois de plus, à Einstein, qui avait imaginé l’existence de ces étranges trous noirs bien avant qu’on ait le moindre moyen de les observer. Mais ce n’est pas tout. Ça confirme aussi une idée de Stephen Hawking, le célèbre physicien en fauteuil roulant.

Hawking avait formulé ce qu’on appelle le « théorème de l’aire ». En termes simples, il disait que lorsqu’on fusionne deux trous noirs, la surface du nouveau trou noir (ce qu’on appelle l’horizon des événements, la fameuse zone de non-retour) ne peut jamais être plus petite que la somme des surfaces des deux trous noirs d’origine. Elle ne peut que grandir. Et c’est exactement ce que les mesures ont montré.

Voici un petit casse-tête. On vient de dire que la surface du trou noir a grandi. Logique. Avant la fusion, chaque trou noir avait une surface d’environ 240 000 kilomètres carrés. Après, le nouveau géant affiche une surface de 400 000 kilomètres carrés. Donc, la règle de Hawking est bien respectée.

Mais, et c’est là que ça devient curieux, le poids total a diminué ! Chaque trou noir pesait environ 33 fois la masse du soleil. On s’attendrait donc à un résultat de 66. Or, le nouveau trou noir ne pèse « que » 63 fois la masse du soleil. Où sont passées les 3 masses solaires manquantes ? Elles ne se sont pas volatilisées. Elles ont été converties en pure énergie, cette fameuse onde gravitationnelle si puissante que nous avons pu la détecter à des milliards d’années-lumière. C’est la fameuse équation d’Einstein, E=mc², en action sous nos yeux.

Ce n’est pas la première fois qu’on détecte ce genre de phénomène. La toute première détection en 2015 avait même valu un prix Nobel à ses découvreurs. Mais il y a une grosse différence. À l’époque, le signal était assez faible. On devinait plus qu’on ne voyait, un peu comme essayer d’écouter une conversation très lointaine avec du grésillement sur la ligne.

Cette fois-ci, le signal était quatre fois plus fort. Plus clair, plus net. C’est comme si quelqu’un avait enfin parlé distinctement dans le micro. Les scientifiques parlent d’une « preuve irréfutable ». Il n’y a plus de place pour le doute. C’est une confirmation éclatante de ce que la théorie prédisait depuis si longtemps.

Au final, cette histoire nous montre que même les théories les plus folles, imaginées par des gens brillants il y a des dizaines d’années, peuvent être vérifiées. C’est un bel hommage à la curiosité humaine. Peu importe le nombre de fois où les scientifiques analysent ces données, ils retombent toujours sur la même conclusion : Einstein, Kerr et Hawking avaient raison.

Et maintenant ? Les instruments de détection deviennent de plus en plus sensibles. On va pouvoir écouter l’univers avec une oreille encore plus fine. Qui sait quels autres secrets, quelles autres musiques étranges, l’espace nous réserve ? Ça donne le sentiment d’être tout petit, mais en même temps, d’être connecté à quelque chose d’immense. C’est peut-être ça, la magie de la science.