Pourquoi l'espace n'est pas rempli de trous blancs

Les trous noirs sont parmi les objets astrophysiques les plus exotiques et par conséquent l'un des plus étudiés. Les trous blancs, en revanche, sont largement ignorés par les astrophysiciens. Il est donc temps de changer l'équilibre avec un développement théorique plus approfondi des propriétés de ces objets, explique Stephen Hsu de l'Université de l'Oregon à Eugene.

Les trous blancs sont étroitement liés aux trous noirs, étant leur équivalent inversé dans le temps. L'idée est que tout ce que les trous noirs peuvent faire, les trous blancs le font aussi à l'envers.

Cela conduit à une conclusion étrange. Dans les années 1970, Stephen Hawking a montré que dans certaines circonstances, les trous noirs et blancs deviennent identiques. Lorsqu'ils sont en équilibre thermique avec leur environnement, a-t-il déclaré, ils devraient absorber et émettre la même quantité de rayonnement et donc être indiscernables.

Mais qu'en est-il des trous noirs et blancs dans d'autres circonstances ? Personne n'a été tout à fait sûr, jusqu'à présent. Hsu aborde cette question en examinant comment les trous blancs se comporteraient isolément, entourés d'un vide vide.

Il souligne que la symétrie d'inversion temporelle des trous noirs et blancs ne fonctionne que lorsqu'ils sont en équilibre avec leur environnement. Mais quand ils sont isolés, ils ne sont pas en équilibre. Dans ce cas, un trou noir émet un rayonnement sous forme de rayonnement colporteur. Cependant, le trou blanc ne se comporte pas de manière inversée dans le temps ; il n'absorbe aucun rayonnement car il est isolé dans l'espace.

Ainsi, le trou noir s'évapore progressivement au fur et à mesure qu'il émet un rayonnement de Hawking, mais le trou blanc ne peut pas effectuer l'opération inversée dans le temps qui serait d'absorber le rayonnement car il n'y en a pas à absorber. Au lieu de cela, il est forcé d'exploser, libérant de grandes quantités d'énergie thermique, conclut Hsu. Des trous blancs isolés explosent en un rayonnement quasi thermique, dit-il.

il dit également que s'il est possible de construire un trou noir éternel qui dure pour toujours (tant qu'il n'est pas perturbé), un état similaire ne semble pas être possible pour les trous blancs.

Ce qui peut signifier que des trous blancs stables ne peuvent pas exister dans un espace vide. Une conclusion qui semble étayée par le fait qu'un trou blanc ou quelque chose du genre n'a jamais été repéré dans l'espace.

Réf : arxiv.org/abs/1007.2934 : trous blancs et trous noirs éternels

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