Un lien entre les trous noirs et les univers parallèles existe peut-être, selon Futura Sciences. La question des univers multiples est un thème très ancien, puisqu'on la trouve dans la littérature dès l’antiquité. Depuis quelques années, les multivers rejoignent la physique théorique et certains chercheurs sont même convaincus de leur existence.
Au début des années 1930, l'astrophysicien indien Subrahmanyan Chandrasekhar a à peine 20 ans lorsqu'il cherche à savoir ce qu'il advient d'une étoile dont le carburant nucléaire est épuisé. Ses calculs sont formels : les électrons des atomes se déplacent alors si rapidement qu'il faut tenir compte de la théorie de la relativité restreinte, en plus des effets quantiques dans le plasma très dense au cœur de l'étoile.
Ce qu'il faut retenir
- La limite de masse de Chandrasekhar pour les naines blanches apparaît comme plus élevée que prévu si l'on tient compte d'un fort champ magnétique.
- Les supernovae SN Ia utilisées pour découvrir l'expansion accélérée de l'univers pourraient donc avoir une luminosité intrinsèque plus variable qu'on le pensait.
- Le concept de gravastar pour « étoile de vide gravitationnel » a été proposé et développé par deux physiciens états-uniens, Emil Mottola et Pawel Mazur, pour expliquer ce qu'il advient d'une étoile qui s'effondre.
Les travaux de Subrahmanyan Chandrasekhar
La réaction du plus grand astrophysicien anglais de l'époque, Arthur Eddington, est immédiate lors d'un colloque : « Je pense qu'il doit exister une loi de la nature qui empêche une étoile de se comporter de façon aussi absurde ! »
C'est ce que vont penser plusieurs chercheurs par la suite, en particulier parce que l'astre final prédit par Chandrasekhar se révélera être un trou noir. Ils vont donc chercher divers modèles possibles pour démontrer que l'effondrement gravitationnel d'une étoile ne doit pas donner une région de densité infinie avec une singularité de l'espace-temps et également stopper cet effondrement pour ne pas donner ce qui définit en fait un trou noir : une surface fermée, un horizon des événements en dessous duquel il faudrait pouvoir dépasser la vitesse de la lumière pour échapper à la région entourée par cette surface.
Le concept de gravastar
Au début des années 2000, deux physiciens états-uniens, Emil Mottola et Pawel Mazur, ont dans ce but proposé et développé le concept de gravastar pour « étoile de vide gravitationnel ». D'après leurs calculs, quand une étoile s'effondre avec sa densité qui augmente, l’énergie du vide dont on pense qu'elle se manifeste d'une façon ou d'une autre sous la forme de l'énergie noire, qui semble accélérer l'expansion de l'Univers depuis environ 5/7 milliards d'années, finirait d'une façon ou d'une autre là aussi par exercer une pression qui stoppe la contraction.
Le résultat final est une bulle de matière dominée par la pression du vide avec une coquille dans laquelle se formerait un condensat de Bose-Einstein, analogue à celui des superfluides, mais conférant à la coquille une résistance formidable. La surface de cette coquille étant un peu au-delà de la surface de l'horizon des événements que donnerait un trou noir, une gravastar - en plus de ne pas avoir de singularité centrale de l'espace-temps - ne serait donc pas un trou noir, mais un astre presque aussi dense.
En conclusion, les travaux de Subrahmanyan Chandrasekhar et les concepts de gravastar et de multivers sont des sujets de recherche actifs et passionnants qui pourraient nous aider à mieux comprendre l'univers et son origine.
