Certains trous noirs pourraient-ils être des trous de ver déguisés ?

Et si certains trous noirs supermassifs s’avéraient être en réalité des trous de ver ? Des scientifiques ont exploré cette théorie dans une étude, repérée par Space.com le 25 septembre 2020, déposée sur la plateforme arXiv en août. En partant de cette hypothèse, les chercheurs se demandent s’il y aurait un moyen de détecter ces trous de ver bien cachés.

« Selon une récente hypothèse intéressante, les noyaux actifs de galaxie ne sont pas des trous noirs supermassifs, mais plutôt des bouches de trous de ver macroscopiques primordiaux », écrivent les auteurs. Ils parlent ici des galaxies actives, qui possèdent une région compacte en leur centre, à la luminosité particulièrement intense. On soupçonne que l’origine de la luminosité dans ce type de galaxies est due à la présence d’un trou noir supermassif central.

Un trou de ver traversable, connectant deux galaxies

L’existence des trous noirs ne fait pas de doute dans la communauté scientifique, d’autant plus que l’un d’eux a pu être imagé l’an dernier. Les trous de ver, néanmoins, sont des objets hypothétiques, jamais observés, dont on suppose qu’ils formeraient un raccourci à travers l’espace-temps (on trouverait d’un côté un trou noir, et de l’autre un trou blanc). « Nous montrons que la validité d’une telle hypothèse peut avoir des conséquences observables », poursuivent les auteurs. Autrement dit : si les galaxies actives renferment des trous de ver, ils pensent qu’il serait possible d’en observer les effets.

Les auteurs travaillent sur une simulation, qu’ils cherchent à simplifier le plus possible : un trou de ver traversable qui connecterait deux galaxies actives, de type galaxies de Seyfert (des galaxies spirales très brillantes). L’image suivante est un schéma de cette simulation.

Schéma d'un trou de ver reliant deux noyaux de galaxies actives.

Source : Piotrovich, Krasnikov, Buliga, Natsvlishvili (image modifiée)

Il faudrait pouvoir observer un rayonnement gamma

D’après certaines hypothèses, les trous de ver hypothétiques pourraient émettre un rayonnement gamma dans une circonstance bien précise : lors d’une collision de matière en train de s’agglomérer à l’intérieur du trou de ver. « Ce rayonnement a un spectre distinctif très différent de celui des jets ou des disques d’accrétion des noyaux de galaxies actives. Une observation d’un tel rayonnement servirait de preuve de l’existence des trous de ver », peut-on lire dans l’étude.

Pour aller plus loin

Un humain pourrait théoriquement traverser un trou de ver dans l’espace

Comme le rappellent les auteurs auprès de Space.com, les disques d’accrétion des noyaux de galaxies actives n’émettent pas de rayonnement gamma. « Leur température est trop basse pour cela », résume l’astrophysicien Mikhail Piotrovich, de l’observatoire astronomique de Poulkovo (Russie), co-auteur de l’étude, interrogé par nos confrères. Certes, les jets émis par ces galaxies peuvent quant à eux être une source de rayons gamma. Mais dans ce cas, les rayonnements auraient la même orientation que le jet.

Si ce rayonnement se déplaçait dans une sorte de sphère, les auteurs pensent que l’on pourrait y voir l’indication qu’on est bien en présence d’un de ces fameux trous de ver.

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