Le trou noir, c’est un objet mythique. Un objet qui brasse une quantité colossale d’énergie. Alors, imaginez si nous pouvions parvenir à en extraire une part… Des chercheurs proposent aujourd’hui de s’appuyer pour cela sur la reconnexion magnétique.

La théorie de la relativité généralerelativité générale le dit : les trous noirs regorgent d'une énergieénergie qui n'attend que d'être exploitée. Comment ? Les plus grands se sont posé la question. Le prix Nobel de physique Roger PenroseRoger Penrose ou encore Stephen HawkingStephen Hawking. Et aujourd'hui, des chercheurs de l’université de Columbia (États-Unis). Pour extraire l'énergie des trous noirs, ils proposent de briser les lignes de champ magnétiquechamp magnétique près de leur horizon des événementshorizon des événements, le point à partir duquel plus rien ne peut échapper à ces monstres, pas même la lumièrelumière.

Rappelons qu'autour des trous noirs, se trouve classiquement une sorte de soupe très chaude de plasma. À la base de la théorie des chercheurs de ColumbiaColumbia, l'idée que la reconnexion des champs magnétiques, un processus par lequel la topologie du champ magnétique est réarrangée, accélère les particules de plasma dans deux directions différentes. Dans le sens inverse de la rotation du trou noirtrou noir pour l'un des flux et dans le même sens pour l'autre. De quoi permettre à ce dernier d'échapper au trou noir, libérant de l'énergie pour peu que le plasma avalé par ailleurs par le trou noir présente une énergie négative.

« C'est un peu comme si vous pouviez perdre du poids en mangeant des bonbons avec des caloriescalories négatives, explique Luca Comisso, chercheur, dans un communiqué de l’université de Columbia. Cela peut sembler étrange, mais dans une région appelée ergosphère - une région proche de l'horizon des événements dans laquelle le continuum de l'espace-tempsespace-temps tourne si vite que les objets ne peuvent échapper à l'effet d'entrainement --, le trou noir peut générer et se nourrir de particules d'énergie négative ».

Le phénomène de reconnexion magnétique dont parlent les chercheurs de l’université de Columbia (États-Unis) serait à l’origine aussi des éruptions solaires et des éjections de masse coronales. © lukszczpanski, Adobe Stock
Le phénomène de reconnexion magnétique dont parlent les chercheurs de l’université de Columbia (États-Unis) serait à l’origine aussi des éruptions solaires et des éjections de masse coronales. © lukszczpanski, Adobe Stock

Les trous noirs, solutions à nos problèmes énergétiques ?

Au cœur de l'ergosphère, la reconnexion magnétiquereconnexion magnétique est tellement extrême que les particules de plasma atteignent des vitessesvitesses folles. Proches de celle de la lumière. La vitesse relative élevée entre le flux de plasma capturé et celui s'échappant permet au processus d'extraire des quantités massives d'énergie du trou noir. « Avec un rendement qui peut atteindre 150 % », ajoute Felipe Asenjo, chercheur à l'université Adolfo Ibanez (Chili). Un rendement incroyable entretenu par les fuites d'énergie du trou noir qui profitent au plasma s'en échappant.

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Un trou noir supermassif périodiquement en éruption produisant des crêpes stellaires ?

Selon les chercheurs, le processus pourrait être à l'origine des éruptions de trous noirs. De puissantes rafales de rayonnement qui ont pu être détectées depuis la Terre.

Au regard de la physique, rien ne l’empêche.

Alors, extraire de l'énergie des trous noirs sera-t-il la réponse à nos problèmes énergétiques ? Apparemment, ce n'est pas pour demain. Mais « dans des milliers ou des millions d'années, l'humanité pourrait peut-être survivre autour d'un trou noir sans exploiter l'énergie des étoiles, assure Luca Comisso. C'est essentiellement un problème technologique. Si nous regardons la physiquephysique, rien ne l'empêche. »

Dans l'immédiat, ces travaux pourraient aider les astronomesastronomes à mieux évaluer les masses et les vitesses de rotation des trous noirs. Et ce n'est déjà pas si mal...