Trous noirs et bulles de savon

Vitor Cardoso, physicien de l'université du Mississippi, et Oscar Dias, du Perimeter Institut au Canada, pensent que la physique des bulles de savon pourraient aider les scientifiques à mieux comprendre les propriétés des trous noirs. L'analogie du comportement du trou noir avec celui d'une membrane est connue, depuis deux décennies, pour faciliter les calculs, mais les deux chercheurs sont allés plus loin.


Leurs travaux prouvent qu'en dotant la membrane d'une tension superficielle, force qui maintient la cohérence des bulles de savon, il est possible de reproduire de nombreux phénomènes, qui jusqu'ici ne pouvaient être étudiés que par des séries de calculs complexes. Les chercheurs ont appliqué la notion de membrane à leur étude des "chaînes noires", qui sont une généralisation des trous noirs. Ils ont démontré que ces objets pouvaient se fragmenter de la même façon que l'eau s'écoulant d'un robinet se brise en petites gouttelettes. "Il est étonnant de voir comment un système aussi complexe impliquant les équations d'Einstein peut être si bien modélisé par des fluides à tension superficielle, comme les bulles de savon", remarque Dias.

Dans l'espace, un trou noir se crée lorsqu'une très grosse étoile ayant brûlé la majeure partie de son hydrogène s'effondre sur elle-même, générant une gravité si intense dans un volume réduit que même la lumière ne peut s'en échapper. Les plus massifs se trouvent au centre de la plupart des galaxies. Les scientifiques pensent que tout en attirant de plus en plus de matière et devenant ainsi de plus en plus massif, le trou noir se vaporise dans le même temps. "Les bulles de savon semblent être un bon outil pour comprendre les trous noirs", indique Cardoso. "Une meilleure connaissance des caractéristiques de ces objets mystérieux nous aidera à mieux comprendre la physique sous-jacente à la théorie d'Einstein".