Est-ce que la masse d'un trou noir est proportionnelle aux objets qu'il a condensé ? Comment expliquer l'existence d'un trou noir avant qu'il n'ait condensé le premier objet a sa proximité gravitationnelle ? Et comment peut-on, par l'observation, estimer cette masse ?

La masse d'un trou noir est égale à la masse totale de la matière qui est tombé dedans soit lors de la formation du trou noir, soit par la suite. Ainsi, lorsqu'un corps de 1 kg tombe dans un trou noir, la masse du trou noir augmente de 1 kg.

Un trou noir de masse nulle ne peut pas exister, cela n'a pas de sens. Lorsqu'il n'y a pas de matière, il n'y a pas de trou noir. Un trou noir ne peut se former que lorsque de la matière est extrêmement comprimée, comme c'est le cas au centre des étoiles massives en fin de vie (juste avant l'explosion de l'étoile en supernova).

La masse d'un trou noir est estimée à partir de la vitesse des corps (étoiles, nuage de gaz, etc.) qui tournent autour du trou noir. D'après la 3e loi de Kepler cette vitesse est proportionnelle à la masse de l'objet central (le trou noir dans ce cas) et à la distance à cet objet. Ainsi, en mesurant la vitesse du corps en rotation autour du trou noir et en estimant la distance entre ce corps et le trou noir, on peut facilement calculer la masse du trou noir.

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Cette réponse a été préparée par Marc.Turler@obs.unige.ch