Cette vue d'artiste illustre un trou noir supermassif avec des millions à des milliards de fois la masse de notre Soleil. Les trous noirs supermassifs sont des objets extrêmement denses enfouis au cœur des galaxies. Dans cette illustration, le trou noir supermassif au centre est entouré de matière s'écoulant vers le trou noir et formant ce que l'on appelle un disque d'accrétion. On voit également un jet de particules énergétiques, censé être alimenté par la rotation du trou noir. © NASA/JPL-Caltech
Sciences

Trou noir de Kerr

DéfinitionClassé sous :trou noir supermassif , métrique de Kerr , théorie de la relativité générale

C'est une solution stationnaire des équations d'Einstein représentant un trou noir en rotation et découverte en 1963 par le mathématicien Roy Kerr. Comme tous les trous noirs, celui-ci est défini par l'existence d'un horizon des événements, mais il possède en plus une région de taille finie s'étendant tout autour qu'on appelle l'ergosphère. Tout objet initialement en chute radiale pénétrant dans l'ergosphère subira une force lui imposant un mouvement de rotation autour du trou noir.

Le mathématicien Roy Kerr nous explique sa découverte.Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Vetenskapsakademien

Comme l'a souligné l'astrophysicien et prix Nobel Chandrasekhar, les trous noirs sont les objets les plus simples de l'Univers car complètement définis par 4 paramètres seulement : la masse M, le moment cinétique J et les charges électriques et magnétiques Q et P. Dans le cas de Kerr il n'y a donc que M et J et dans le cadre de la relativité générale, on a pu montrer qu'un trou noir est nécessairement décrit par une seule solution dépendant des paramètres précédents, la solution de Kerr-Newman.

Toutes les étoiles possèdent un moment cinétique. On pense que la formation d'un trou noir par effondrement gravitationnel de celles-ci aboutit toujours à la solution stationnaire de Kerr.

Considérés comme les plus grands réservoirs d'énergie de l'Univers, les trous noirs de Kerr sont invoqués pour expliquer l'extraordinaire source d'énergie des noyaux actifs de galaxies, les quasars, à l'aide d'un mécanisme proposé par Blandford et Znajek.

Pour en savoir plus sur la théorie des trous noirs on pourra consulter les ouvrages du Prix Nobel de Physique Kip Thorne:

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