Horizon (trou noir)

Selon le théorème de calvitie, les trous noirs peuvent être décrits à partir de trois paramètres : la masse, le moment cinétique et la charge électrique.

Selon ces paramètres, on distingue quatre types de trous noirs :

• le trou noir de Schwarzschild (moment cinétique et charge électrique nuls) ;
• le trou noir de Reissner-Nordström (moment cinétique nul) ;
• le trou noir de Kerr (charge électrique nulle) ;
• le trou noir de Kerr-Newman.

Le rayon de l'aire de l'horizon d'un trou noir est donné par une fonction dite horizon function[6]^,[7] (« fonction d'horizon(s) » en anglais) et notée Δ[8]^,[7] (« delta »). Pour le trou noir le plus général, qui est celui de Kerr-Newman, Δ est défini par[9] :

${\displaystyle \Delta \equiv r^{2}-{\frac {2GMr}{c^{2}}}+a^{2}+{\frac {GQ^{2}}{4\pi \epsilon _{0}c^{4}}}}$,

où :

• ${\displaystyle r}$ est la coordonnées radiale,
• ${\displaystyle M}$ et ${\displaystyle Q}$ sont respectivement la masse et la charge électrique du trou noir,
• ${\displaystyle c}$, ${\displaystyle G}$ et ${\displaystyle \epsilon _{0}}$ sont respectivement la vitesse de la lumière dans le vide, la constante de la gravitation et la permittivité du vide,

et avec :

${\displaystyle a\equiv {\frac {J}{cM}}}$,

où ${\displaystyle J}$ est la moment cinétique du trou noir.

Les horizons des différents types de trous noirs entraîneraient divers effets physiques mesurables.

Le théoricien Roger Penrose a postulé qu'il n'existerait pas de singularité gravitationnelle sans horizon des évènements. Il a présenté cette conjecture, dite de la censure cosmique, en 1973[16].

Selon certains théoriciens, le Big Bang pourrait avoir été créé à partir d'une singularité nue[17]^,[18].

 : document utilisé comme source pour la rédaction de cet article.

• [Calmet 2015] (en) X. Calmet, « Fundamental physics with black holes », dans X. Calmet (éd.), Quantum aspects of black holes [« Aspects quantiques des trous noirs »], Cham, Springer, coll. « Fundamental theories of physics » (n^o 178), 2015, 1^re éd., 1 vol., XI-322, ill., 24 cm (ISBN 978-3-319-10851-3 et 978-3-319-35475-0, OCLC 910099374, DOI 10.1007/978-3-319-10852-0, SUDOC 185668828, présentation en ligne, lire en ligne), chap. 1^er, p. 1-26. .
• [Chandrasekhar 1998] (en) S. Chandrasekhar, The Mathematical Theory of Black Holes [« La théorie mathématique des trous noirs »], Oxford, Clarendon Press, coll. « Oxford Classic Texts in the Physical Sciences », 3 sept. 1998, 1 vol., XXI-646, port. et fig., 15,6 × 23,4 cm (ISBN 978-0-19-850370-5, EAN 9780198503705, OCLC 468412010, BNF 37547997, SUDOC 045942986, présentation en ligne, lire en ligne). 
• Marc Séguin et Benoît Villeneuve, Astronomie et astrophysique, Éditions du Renouveau Pédagogique, 2002, 2^e éd., 618 p. (ISBN 978-2-7613-1184-7, présentation en ligne). 
• Johann Lussance, LA GÉOMÉTRIE DU TEMPS : Une étude sur la nature de l'espace et du temps, Editions L'Harmattan, 2001, 170 p. (présentation en ligne). 
• [Le Bellac 2015] M. Le Bellac (préf. de Th. Damour), Les relativités : espace, temps, gravitation, Les Ulis, EDP Sciences, coll. « Une introduction à » (n^o 12), avr. 2015, 1^re éd., 1 vol., XIV-218, ill., 24 cm (ISBN 978-2-7598-1294-3, EAN 9782759812943, OCLC 910332402, BNF 44362603, SUDOC 185764118, présentation en ligne, lire en ligne), chap. 7 (« Trous noirs »), p. 111-135. 
• [Galloway et Schoen 2006] (en) G. J. Galloway et R. M. Schoen, « A generalization of Hawking's black hole topology theorem to higher dimensions » [« Une généralisation du théorème de Hawking sur la topologie des trous noirs »], Commun. Math. Phys., vol. 266, n^o 2,‎ sept. 2006, art. n^o 11, p. 571-576 (DOI 10.1007/s00220-006-0019-z, Bibcode 2006CMaPh.266..571G, arXiv gr-qc/0509107, résumé, lire en ligne). 
• [Galloway, Miao et Schoen 2015] (en) G. J. Galloway, P. Miao et R. M. Schoen, « Initial data and the Einstein constraint equations », dans A. Ashtekar, B. K. Berger, J. A. Isenberg et M. A. H. MacCallum (éd.), General relativity and gravitation : a centennial perspective [« Relativité générale et gravitation : une perspective centenaire »], Cambridge, CUB, hors coll., juin 2015, 1^re éd., 1 vol., XXI-674, ill., 26 cm (ISBN 978-1-10-703731-1, EAN 9781107037311, OCLC 927527086, DOI 10.1017/CBO9781139583961, SUDOC 189302305, présentation en ligne, lire en ligne), 3^e part. (« Gravity is geometry, after all ») [« La gravitation est de la géométrie, après tout »], chap. 8 [« Données initiales et équations de contrainte d'Einstein »], p. 412-448. 
• [O'Neill 2014] (en) B. O'Neill, The Geometry of Kerr Black Holes [« La géométrie des trous noirs de Kerr »], Mineola, Dover, coll. « Dover Books on Physics », mars 2014, 1^re éd., 1 vol., XVII-381, 24 cm (ISBN 978-0-486-49342-8, EAN 9780486493428, OCLC 899240780, SUDOC 182698726, présentation en ligne, lire en ligne).