Détection des trous noirs

L’horizon des événements définit une frontière entourant un trou noir, à l’intérieur de laquelle la vitesse d’échappement dépasse la vitesse de la lumière.

Comme les photons lumineux ne peuvent pas s’échapper, les événements qui se produisent à l’intérieur de l’horizon des événements ne peuvent pas être vus. Alors, comment les astronomes détectent-ils un trou noir ?

L’énorme gravité du trou noir attire toute matière proche de lui. Lorsque cette matière tombe au-dessus de l’horizon des événements, elle forme un disque semblable à un tourbillon autour de l’horizon des événements, connu sous le nom de disque d’accrétion.

Juste à l’extérieur de l’horizon des événements, la vitesse de la matière est à peine inférieure à la vitesse de la lumière. Les particules se déplaçant à des vitesses relativistes interagissent les unes avec les autres, augmentant ainsi la température du disque d’accrétion. À des températures très élevées, la matière émet des rayons X, que les astronomes peuvent détecter à l’aide des télescopes spatiaux.

Un trou noir supermassif au centre d’une galaxie peut être détecté en observant la période orbitale des étoiles proches de celui-ci. En utilisant la troisième loi de Kepler sur le mouvement planétaire, la masse d'un tel trou noir peut être estimée.