Le Soleil pourrait-il se transformer en un trou noir qui « avalerait

Il est probable que le Soleil détruise la Terre dans les prochains milliards d’années, mais pas en se transformant en trou noir.

Simulation d'un trou noir dans l'espace. Photo : ESA/Hubble/Relevé du ciel numérisé/Nick Risinger/N. Bartmann — Simulation d'un trou noir dans l'espace. Photo : *ESA/Hubble/Relevé du ciel numérisé/Nick Risinger/N. Bartmann*

Dans environ 5 milliards d’années, le Soleil atteindra la fin de sa phase de combustion de combustible nucléaire et ne sera plus en mesure de se maintenir sous sa propre gravité. Les couches externes de l'étoile gonfleraient - un processus qui pourrait détruire la Terre - tandis que le noyau s'effondrerait dans un état extrêmement dense, laissant derrière lui un vestige stellaire. Si l'effondrement gravitationnel du noyau d'une étoile est complet, le vestige stellaire sera un trou noir - une région de l'espace-temps dont l'influence gravitationnelle est si grande que même la lumière ne peut s'en échapper.

Cependant, le Soleil ne deviendra pas un trou noir. « C'est simple : le Soleil n'est pas assez massif pour devenir un trou noir », explique Xavier Calmet, expert des trous noirs et professeur de physique à l'Université du Sussex (Royaume-Uni).

De nombreux facteurs influencent la capacité d’une étoile à devenir un trou noir, notamment sa composition, sa rotation et son évolution, mais la principale exigence est la bonne masse. « Les étoiles dont la masse initiale est 20 à 25 fois celle du Soleil ont le potentiel de subir l'effondrement gravitationnel nécessaire pour former un trou noir », a déclaré Calmet.

J. Robert Oppenheimer et ses collègues ont été les premiers à calculer ce seuil, appelé limite de Tolman-Oppenheimer-Volkoff. Actuellement, les scientifiques pensent qu’une étoile mourante doit laisser derrière elle un noyau d’une masse environ 2 à 3 fois supérieure à celle du Soleil pour créer un trou noir.

Lorsqu'une étoile manque de combustible nucléaire dans son noyau, la fusion nucléaire de l'hydrogène à l'hélium se poursuit dans les couches externes. Ainsi, lorsque le noyau s’effondre, les couches externes se dilatent et l’étoile entre dans la phase de géante rouge.

Lorsque le Soleil deviendra une géante rouge dans environ 6 milliards d’années (c’est-à-dire un milliard d’années après avoir épuisé l’hydrogène de son noyau), il s’étendra jusqu’à environ l’orbite de Mars, engloutissant les planètes intérieures, y compris peut-être la Terre. Les couches extérieures de la géante rouge se refroidiront avec le temps et s'étaleront, formant une nébuleuse planétaire autour du noyau brûlant du Soleil.

Les étoiles massives qui forment les trous noirs doivent passer par plusieurs étapes d’effondrement et d’expansion, perdant à chaque fois davantage de masse. La raison est qu’avec une pression et une température élevées, les étoiles peuvent synthétiser des éléments plus lourds. Ce processus continue jusqu'à ce que le noyau de l'étoile soit constitué de fer, l'élément le plus lourd qu'une étoile puisse produire, et l'étoile explose en supernova, perdant un peu plus de masse.

Selon la NASA, les trous noirs stellaires typiques (le plus petit type de trou noir observé par les astronomes) sont 3 à 10 fois plus massifs que le Soleil, et ce nombre peut aller jusqu'à 100 fois. Le trou noir deviendra plus massif à mesure qu'il avalera le gaz et la poussière environnants, et même son étoile compagnon s'il faisait autrefois partie d'un système d'étoiles binaires.

Le Soleil n’atteindra jamais le stade de la synthèse du fer. Au lieu de cela, elle deviendra une naine blanche, une étoile dense de la taille de la Terre, selon Calmet. La Terre ne connaîtra donc pas l’horreur d’être engloutie par un trou noir.

Thu Thao (selon Live Science )

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