Les planètes pourraient orbiter autour de singularités à l'intérieur de trous noirs

Il est facile d'imaginer que les trous noirs engloutissent tout ce qu'ils rencontrent, reléguant ce truc dans l'oubli éternel. À droite?

Eh bien, pas tout à fait. Aujourd'hui, Vyacheslav Dokuchaev de l'Institut de recherche nucléaire de l'Académie des sciences de Russie à Moscou souligne que certains trous noirs peuvent avoir une structure interne complexe. Et que cette structure devrait permettre aux photons, aux particules et peut-être même aux planètes d'orbiter autour de la singularité centrale sans jamais être aspirés jusqu'au bout.

Un trou noir est une région de l'espace où la gravité est si forte que rien ne peut s'échapper, pas même la lumière. Cependant, les cosmologistes savent depuis un certain temps qu'il existe des régions à l'intérieur de trous noirs chargés et rotatifs où des objets tels que des photons peuvent survivre sur des orbites périodiques stables.

La contribution de Dokuchaev est d'étudier ces orbites en détail et d'explorer leur dynamique. L'un des problèmes qui semblerait à première vue faire échouer toute chance d'orbites planétaires à l'intérieur d'un trou noir est la façon dont les dimensions de l'espace et du temps se comportent.

Il est bien connu qu'un voyageur passant par l'horizon des événements d'un trou noir arrive dans une région dans laquelle la dimension radiale devient semblable au temps, plutôt qu'à l'espace. Les orbites conventionnelles sont clairement impossibles ici.

Mais voyagez plus loin et il y a un autre horizon où les dimensions reviennent à nouveau (au moins, à l'intérieur des trous noirs chargés et en rotation). C'est l'horizon intérieur de Cauchy et c'est au-delà d'ici que Dokuchaev dit que les orbites intéressantes pour les planètes massives existent.

Il calcule que les orbites stables sont non équatoriales et ont une structure riche (voir image ci-dessus). Ils seraient également brillamment éclairés par la singularité centrale et par des photons piégés dans la même orbite.

Cela soulève une question intéressante : si une planète sur une telle orbite pourrait supporter une chimie complexe suffisamment riche pour permettre à la vie d'évoluer.

Dokuchaev le pense clairement. Les civilisations avancées peuvent vivre en toute sécurité à l'intérieur des BH supermassifs des noyaux galactiques sans être visibles de l'extérieur, dit-il, de manière quelque peu spéculative.

Bien sûr, une telle civilisation devrait faire face à des conditions extraordinaires telles que d'énormes forces de marée et l'énorme densité d'énergie qui s'accumule dans ces orbites stables lorsque les photons sont piégés. Il y a aussi le petit problème des violations de causalité, que certains cosmologues prédisent qu'il empoisonnerait ce genre d'espace-temps torturé.

Dokuchaev a pris une idée intéressante et l'a poussée aussi loin qu'il le pouvait. C’est un sujet avec lequel je soupçonne que les lecteurs peuvent aussi s’amuser beaucoup.

Réf : arxiv.org/abs/1103.6140 : Y a-t-il de la vie à l'intérieur des trous noirs

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