Un scientifique israélien aurait prouvé la théorie des trous noirs de Hawking

Dans une nouvelle étude historique publiée cette semaine dans l’un des meilleurs journaux scientifiques du monde, un physicien israélien a peut-être prouvé la plus importante prédiction de Stephen Hawking sur les trous noirs. Il a réussi à démontrer que les mystérieux corps célestes s’évaporent lentement.

Le professeur Jeff Steinhauer, de l’Institut de technologie physique d’Israël du Technion, a fait un petit pas et un bond de géant pour la vérification de la théorie dite des « radiations de Hawking », qui défie la compréhension classique selon laquelle rien ne peut s’échapper d’un trou noir, selon l’étude, publiée dans Nature Physics.

La théorie, proposée pour la première fois par Hawking en 1974, suggère que les particules de lumière subatomiques sont parfois éjectées des trous noirs, et emportent avec elle de faibles montants d’énergie, ce qui entraîne une diminution progressive de la masse du trou noir avec le temps, jusqu’à son évaporation complète.

Mais plus de 40 ans après, personne n’avait pu prouver cette théorie, principalement parce que les particules de lumière des trous noirs sont trop petites pour être détectées depuis la Terre.

Un trou noir massif, environ 70 millions de fois plus grand que le soleil, situé au centre de la galaxie spirale M81. (Crédit : X-ray NASA/CXC/Wisconsin/D.Pooley & CfA/A.Zezas; Optical: NASA/ESA/CfA/A.Zezas; UV: NASA/JPL-Caltech/CfA/J.Huchra et al.; IR: NASA/JPL-Caltech/CfA)

Steinhauer et son équipe ont pu recréer l’année dernière des conditions similaires à celles d’un trou noir en laboratoire, en utilisant des ondes sonores pour étudier le comportement des particules subatomiques sur son bord, appelé l’horizon.

Dans son nouvel article, Steinhauer explique qu’il a simulé l’horizon d’un trou noir en refroidissant de l’hélium à une température tout juste supérieure au zéro absolu (-273,15 °C), puis en le réchauffant rapidement pour créer une barrière imperméable aux ondes sonores, comme l’est un trou noir pour les ondes lumineuses.

Pendant son expérience, Steinhauer a montré que de petites particules d’énergie qui formaient des ondes sonores s’étaient bien échappées du trou noir simulé, comme l’avait prédit Hawking.

Le professeur Jeff Steinhauer, physicien de l’université de Haïfa et du Technion. (Crédit : autorisation)

« Ceci confirme la prédiction d’Hawking concernant la thermodynamique des trous noirs », a écrit Steinhauer dans l’introduction de son article.

Les découvertes ont d’abord été publiées en avril sur le site scientifique arXiv.org. Pour le publier dans Nature Physics, le chercheur a été soumis à un intense examen par les pairs, où des experts ont vérifié si les observations de Steinhauer pourraient être attribuées à un autre phénomène, comme de minuscules vibrations créées par des failles de la conception de l’expérience.

Selon de nombreux rapports, les observations de Steinhauer sur la théorie renversante pourraient faire gagner à Hawking son premier prix Nobel.

De façon ironique, Hawking soutient le boycott académique d’Israël, et a annulé en 2013 sa participation à une conférence organisée à Jérusalem par Shimon Peres, alors président d’Israël.