Israël : La théorie des Stephen Hawking bientôt démontrée ?

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Il y a 40 ans, le célèbre astrophysicien Stephen Hawking prédisait que des particules seraient capables de s’échapper des trous noirs. Or, un physicien israélien a créé un dispositif en laboratoire qui pourrait permettre de tester cette théorie.

On le sait, rien ne peut s’échapper d’un trou noir, pas même la lumière. Rien, sauf peut-être les radiations dites de Hawking.

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Il y a 40 ans, le célèbre astrophysicien Stephen Hawking a calculé en effet qu’une petite quantité de radiations devraient normalement pouvoir « sortir » des trous noirs, se libérant de leur attraction gravitationnelle.

Pour résumer la théorie de Hawking, imaginons tout d’abord ce que les astrophysiciens appellent l’horizon des événements, soit en quelque sorte la « bordure » qui sépare le trou noir du reste de l’Univers, une limite au-delà de laquelle tout objet sombre irrémédiablement dans le trou noir.

Maintenant, imaginons qu’une particule et son antiparticule (une antiparticule a la même masse que la particule à laquelle elle est associée, mais avec une charge électrique opposée) voient simultanément le jour sur l’horizon des événements d’un trou noir (Les particules de matière et d’antimatière sont toujours produites ensemble, sous forme de paires). Selon Stephen Hawking, l’une des deux particules de la paire tomberait dans le trou noir, tandis que l’autre s’en échapperait. Ces particules parvenant à s’échapper du trou noir constitueraient ces fameuses radiations de Hawking.

Mais ces radiations de Hawking existent-elles ? Pour prouver leur existence, il n’y aurait que deux solutions : détecter concrètement leur présence en observant un trou noir, ou bien alors reproduire en laboratoire un « horizon des événements », et voir si la théorie de Hawking se vérifie bel et bien.

Or, le physicien israélien Jeff Steinhauer du Technion d’Israël est actuellement en train de reproduire, en laboratoire, la simulation d’un trou noir et de son horizon des événements. S’il est impossible de résumer ici le fonctionnement précis de ce dispositif extrêmement complexe, on peut toutefois signaler qu’il repose sur le recours à des ondes sonores, piégées à l’aide d’un fluide d’atomes ultra-froids (c’est-à-dire des atomes refroidis à des températures très basses, de l’ordre du microKelvin, voire du nanoKelvin).

Ce dispositif, qui a fait l’objet d’une publication dans la revue Nature Physics sous le titre « Observation of self-amplifying Hawking radiation in an analogue black-hole laser », pourrait donc permettre de tester en laboratoire la théorie des radiations de Hawking.

Source : La Journal de la Science

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