Quiz : les trous noirs (avec réponses)

Publié le 14/04/2023

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Margot Michel

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⏳ Temps de lecture : 3 minutes

Ce quiz sur les trous noirs compte 14 questions. Il vous permettra de tester vos connaissances en physique et astronomie, et de découvrir de nouvelles choses sur l’Univers. À vous de jouer maintenant ! Cliquez ici pour revenir à la liste de tous les quiz.

Quiz : les trous noirs

Réponses

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L’espace-temps peut être vu comme une toile élastique, qui se déforme sous le poids de ce qu’on pose dessus. Le trou noir correspond à une bille si compacte qu’elle s’enfonce dans la toile jusqu’à disparaître : c’est une déchirure de l’espace-temps. En conséquence, un trou noir est une région de l’espace-temps tellement dense que tout ce qui s’en approche y est aspiré, même la lumière.
En novembre 2022, un trou noir a été découvert dans la constellation d’Ophiuchus, à environ 1600 années-lumière (une année-lumière correspond à 9461 milliards de kilomètres) de la Terre.
Il existe plusieurs types de trous noirs. Les trous noirs stellaires, dont la masse est de 10 à 20 fois celle du Soleil. Les trous noirs supermassifs, qui se trouvent au centre de la plupart des galaxies et dont la masse équivaut à des milliers voire des milliards de fois celle du Soleil. Enfin, il y a les trous noirs intermédiaires.
La relativité générale décrit les trous noirs comme des corps dont rien ne peut échapper, pas même la lumière. Or, dans les années 1970, Stephen Hawking (1942 – 2018) prouve que cette vision n’est pas correcte. En effet, les trous noirs émettent des particules, qui s’appelle rayonnement de Hawking, ce qui diminue la masse d’un trou noir, jusqu’à sa disparition.
L’horizon des événements est la distance à partir de laquelle rien ne peut échapper à l’attraction du trou noir, pas même un rayon de lumière.
Toute la masse d’un trou noir est repartie en son centre, ce qui fait qu’aucune théorie physique ne peut décrire cette région de manière satisfaisante.
Un trou noir possède une force gravitationnelle extrêmement forte. Si un astronaute tombait dans un trou noir, il se retrouverait étiré de ses pieds à sa tête à cause de cette force. Ce phénomène s’appelle la spaghettification.
Jean-Pierre Luminet est un astrophysicien français, qui est entré au CNRS en 1979. Il a beaucoup étudié les trous noirs et a notamment réalisé une simulation de l’image d’un trou noir, en prenant en compte les distorsions optiques causées par le champ gravitationnel. Il est la référence en France en ce qui concerne les trous noirs.
Un trou noir se forme lorsque meurt étoile très massive. Le noyau de l’étoile s’effondre sur lui-même, les couches externes de l’étoile sont expulsées et tout le reste de matière se concentre en un point.
Les ondes gravitationnelles sont des oscillations de la courbure de l’espace-temps. Albert Einstein avait prédit leur existence en 1916 et elles ont pu être détectées pour la première fois, cent ans après. La collision de deux trous noirs génère une énergie si forte que l’espace-temps oscille sous son influence.
En 2019, l’équipe de l’Event Horizon Télescope, a dévoilé la première image d’un trou noir, situé au centre de la galaxie M87. Pour ce faire, huit radiotélescopes ont été répartis à travers le globe, de manière à former un télescope de la taille de la Terre.
Le rayonnement de Hawking désigne les particules émies par les trous noirs, jusqu’à leur disparition.
Un trou noir est caractérisé par une masse extrêmement compacte. Pour atteindre cette propriété, il faudrait comprimer la Terre jusqu’à ce qu’elle atteigne un rayon de 9mm. Le Soleil, lui, devrait être comprimé jusqu’à atteindre un rayon de 3km pour devenir un trou noir.
Le trou noir super massif Sagittarius A* (a étoile) se trouve à 25000 années-lumière de notre planète, au centre de la Voie lactée.