From asteroids capable of destroying entire species, to gamma-ray bursts and supernovae that could exterminate life on Earth, outer space has no shortage of forces that could wreak havoc on our tiny planet. But there’s something in space that seems more terrifying than any of these – something that wipes out everything it comes near. Could the Earth be swallowed by a black hole?
Des astéroïdes capables de détruire des espèces entières, aux rayons gamma et aux supernovæ qui pourraient éliminer la vie sur Terre, l'espace ne manque pas de forces en mesure de ravager notre petite planète. Mais quelque chose dans l'espace semble plus effrayant que tout cela, quelque chose qui anéantit tout ce qui s'en approche. La Terre pourrait-elle être engloutie par un trou noir ?
A black hole is an object so dense that space and time around it are inescapably modified, warped into an infinite sink. Nothing, not even light, can move fast enough to escape a black hole’s gravitational pull once it passes a certain boundary, known as the event horizon. Thus, a black hole is like a cosmic vacuum cleaner with infinite capacity, gobbling up everything in its path, and letting nothing out.
Un trou noir est un objet tellement dense que l'espace-temps environnant est inéluctablement modifié, transformé en un évier infini. Rien, pas même la lumière, ne peut aller assez vite pour échapper à l'attraction gravitationnelle d'un trou noir une fois passée une certaine frontière, nommée horizon des événements. Ainsi, un trou noir est comme un aspirateur cosmique à capacité infinie, engloutissant tout sur son passage, et ne laissant rien sortir.
To determine whether a black hole could swallow the Earth, we first have to figure out where they are. But since they don’t emit light, how’s that possible? Fortunately, we’re able to observe their effect on the space around them. When matter approaches a black hole, the immense gravitational field accelerates it to high speed. This emits an enormous amount of light. And for objects too far away to be sucked in, the massive gravitational force still affects their orbits. If we observe several stars orbiting around an apparently empty point, a black hole could be leading the dance. Similarly, light that passes close enough to an event horizon will be deflected in a phenomenon known as gravitational lensing.
Pour déterminer si un trou noir pourrait avaler la Terre, nous devons d'abord trouver où ils sont. Mais comme ils n'émettent pas de lumière, comment est-ce possible ? Heureusement, nous pouvons observer leur effet sur l'espace autour d'eux. Lorsque de la matière approche d'un trou noir, l'immense champ gravitationnel l'accélère à une vitesse élevée. Cela émet une énorme quantité de lumière. Et pour les objets trop éloignés pour être aspirés, la force gravitationnelle massive affecte tout de même leur orbite. Si l'on observe plusieurs étoiles orbitant autour d'un point apparemment vide, un trou noir pourrait mener la danse. Similairement, la lumière qui passe assez proche d'un horizon des événements est déviée par un phénomène nommé lentille gravitationnelle.
Most of the black holes that we’ve found can be thought of as two main types. The smaller ones, called stellar mass black holes, have a mass up to 100 times larger than that of our sun. They’re formed when a massive star consumes all its nuclear fuel and its core collapses. We’ve observed several of these objects as close as 3000 light-years away, and there could be up to 100 million small black holes just in the Milky Way galaxy. So should we be worried? Probably not. Despite their large mass, stellar black holes only have a radius of around 300 kilometers or less, making the chances of a direct hit with us miniscule. Although because their gravitational fields can affect a planet from a large distance, they could be dangerous even without a direct collision. If a typical stellar-mass black hole were to pass in the region of Neptune, the orbit of the Earth would be considerably modified, with dire results.
La plupart des trous noirs connus se classent en deux types principaux. Les plus petits, appelés trous noirs à masse stellaire, ont une masse jusqu'à 100 fois supérieure à celle de notre soleil. Ils se forment quand une étoile massive consomme toute son énergie nucléaire puis quand son noyau s'effondre. Nous en avons observé plusieurs à une distance de 3 000 années-lumière, et il pourrait y avoir jusqu'à 100 millions de petits trous noirs juste dans notre galaxie, la Voie Lactée. Devrions-nous nous inquiéter ? Probablement pas. Malgré leur masse importante, les trous noirs stellaires n'ont qu'un rayon de 300 kilomètres ou moins, ce qui rend minime la probabilité de collision directe avec nous. Néanmoins, leur champ gravitationnel pouvant affecter une planète à longue distance, ils pourraient être dangereux sans collision directe. Si un trou noir stellaire commun passait dans la région de Neptune, l'orbite de la Terre serait considérablement modifiée, avec des conséquences terribles.
Still, the combination of how small they are and how vast the galaxy is means that stellar black holes don’t give us much to worry about. But we still have to meet the second type: supermassive black holes. These have masses millions or billions times greater than that of our sun and have event horizons that could span billions of kilometers. These giants have grown to immense proportions by swallowing matter and merging with other black holes. Unlike their stellar cousins, supermassive black holes aren’t wandering through space. Instead, they lie at the center of galaxies, including our own. Our solar system is in a stable orbit around a supermassive black hole that resides at the center of the Milky Way, at a safe distance of 25,000 light-years. But that could change. If our galaxy collides with another, the Earth could be thrown towards the galactic center, close enough to the supermassive black hole to be eventually swallowed up. In fact, a collision with the Andromeda Galaxy is predicted to happen 4 billion years from now, which may not be great news for our home planet.
Malgré cela, leur petite taille liée à l'immensité de la galaxie fait que les trous noirs stellaires ne sont pas très inquiétants. Mais nous devons parler du second type : les trous noirs supermassifs. Leur masse, des millions ou des milliards de fois supérieure à celle du Soleil, ont un horizon des événements pouvant couvrir des milliards de kilomètres. Ces géants ont atteint des proportions gigantesques en absorbant de la matière et en fusionnant avec d'autres trous noirs. Contrairement à leurs cousins, les trous noirs supermassifs ne vagabondent pas à travers l'espace. Au lieu de ça, ils reposent au centre des galaxies, y compris la nôtre. Notre système solaire est en orbite stable autour d'un trou noir supermassif qui réside au centre de la Voie Lactée, à une distance sûre de 25 000 années-lumière. Mais cela pourrait changer. Si notre galaxie en percute une autre, la Terre pourrait être projetée vers le centre galactique, assez proche du trou noir supermassif pour être éventuellement engloutie. De fait, une collision avec la Galaxie d'Andromède est prévue dans quatre milliards d'années, ce qui ne présage rien de bon pour notre planète natale.
But before we judge them too harshly, black holes aren’t simply agents of destruction. They played a crucial role in the formation of galaxies, the building blocks of our universe. Far from being shadowy characters in the cosmic play, black holes have fundamentally contributed in making the universe a bright and astonishing place.
Mais avant de les juger trop rudement, les trous noirs ne sont pas que de simples agents de destruction. Ils ont joué un rôle crucial dans la formation des galaxies, les briques de base de notre univers. Loin d'être les personnages sombres d'une pièce de théâtre cosmique, les trous noirs ont fondamentalement contribué à faire de l'univers un endroit lumineux et stupéfiant.