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Un trou noir peut-il détruire l’information ? Le paradoxe de Hawking, 50 ans après, expliqué avec Sgr A*

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Un post viral affirme que le trou noir de notre galaxie, Sagittarius A*, est « totalement invisible » et « casse la physique ». Il n’est pas invisible : les astronomes suivent des étoiles qui tournent autour de ses 4,3 millions de masses solaires et ont photographié son ombre en 2022. Mais la question de fond est bien réelle. En 1976, Stephen Hawking a soutenu que les trous noirs en évaporation effaceraient l’information, ce que la mécanique quantique interdit. Les calculs depuis 2019 suggèrent que l’information ressort, mais personne ne sait comment. Notre avis : de vrais progrès, pas de réponse définitive, et beaucoup d’exagération.

50ans depuis le paradoxe de Hawking (1976)
≈ 25 mn kmhorizon des événements de Sgr A*
10⁸⁷ yrpour que Sgr A* s’évapore

Source: Astrometrik · Quanta · EHT

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Trous noirs · physique expliquée · vérification

Un post viral, une vraie énigme

Un post devenu viral sur X cette semaine affirme que Sagittarius A*, le trou noir au centre de notre galaxie, est « totalement invisible » et que les trous noirs « cassent la physique ». Une partie est juste, une partie fausse, et au cœur se trouve l’une des questions ouvertes les plus profondes de la science : un trou noir peut-il détruire de l’information ? Nous avons vérifié les affirmations et expliquons l’énigme.

Le trou noir de notre galaxie en chiffres

Sagittarius A* pèse environ 4,3 millions de masses solaires et se trouve à environ 27 000 années-lumière. Son horizon des événements, le point de non-retour, mesure environ 25 millions de kilomètres de diamètre, soit environ 18 fois le diamètre du Soleil. Il n’est pas invisible : les astronomes suivent depuis des décennies les étoiles qui tournent autour, un travail qui a valu le Nobel 2020 à Reinhard Genzel et Andrea Ghez, et le 12 mai 2022 l’Event Horizon Telescope a publié la première image de son ombre, un centre sombre entouré de gaz lumineux.

Trou noirSagittarius A* (Sgr A*)
Masse≈ 4,3 millions de soleils
Horizon≈ 25 millions de km
Distance≈ 27 000 années-lumière
Température de Hawking≈ 0,000 000 000 000 01 K
Temps d’évaporation≈ 10⁸⁷ ans

Comment un trou noir s’évapore, et la courbe qui dit que l’information s’échappe

trou noirl’information tomberayonnement de Hawking ↗temps de Pageentropie du rayonnementtemps →Hawking 1976 : monte sans cessecourbe de Page : l’information ressortIllustration, pas à l’échelle

Animation originale d’Astrometrik, pas à l’échelle. À gauche : la matière tombe dans le trou noir pendant que des paires de particules apparaissent à l’horizon et que l’une s’échappe sous forme de rayonnement de Hawking ; le trou rétrécit lentement. À droite : l’entropie du rayonnement. Le calcul de Hawking de 1976 monte sans cesse (information perdue) ; Don Page a montré que si l’information est conservée, la courbe doit s’inverser à mi-parcours et retomber à zéro. Les calculs depuis 2019 reproduisent ce retournement.

Le problème de Hawking a 50 ans

En 1974, Stephen Hawking a montré qu’en tenant compte de la physique quantique, les trous noirs ne sont pas tout à fait noirs : ils luisent faiblement et perdent lentement de la masse. En 1976, il en a tiré une conclusion troublante : cette lueur semble n’être que de la chaleur, sans trace de ce qui est tombé, si bien qu’à la fin de l’évaporation l’information aurait disparu. La mécanique quantique l’interdit : l’état complet d’un système doit toujours être récupérable, en principe.

Il ne s’agit pas d’un duel « la relativité dit détruite, le quantique dit conservée », comme le présente le post viral. Le problème n’apparaît qu’en combinant les deux, dans le calcul même du rayonnement par Hawking. Pour Sagittarius A*, le processus est d’une lenteur inimaginable : sa température de Hawking n’est qu’environ un cent-millième de milliardième de degré au-dessus du zéro absolu, plus froide que le fond diffus cosmologique ; aujourd’hui, il absorbe donc bien plus qu’il n’émet.

Est-ce résolu ? En partie

En 1993, Don Page a montré ce que doit faire le rayonnement si l’information survit : son entropie doit monter, culminer vers la mi-évaporation et retomber à zéro. En 2019, deux équipes (Ahmed Almheiri, Netta Engelhardt et leurs collègues, et Geoff Penington) ont trouvé comment calculer cette « courbe de Page », grâce à des « îlots » à l’intérieur du trou noir et, avec une méthode voisine, des « trous de ver répliques ». Le résultat est juste : l’information ressort. Mais comme l’a dit le physicien Raphael Bousso : « Nous savons maintenant calculer la courbe de Page, et je ne sais pas pourquoi. » Le mécanisme reste inconnu, et certains physiciens doutent de ces méthodes.

Fuzzballs, trous de ver et autres idées

La théorie des cordes propose les « fuzzballs » : des trous noirs sans singularité, juste une surface quantique enchevêtrée qui stocke et réémet tout. Les trous de ver des travaux de 2019 sont des raccourcis mathématiques dans le calcul de l’entropie, pas des portes à franchir. D’autres propositions suggèrent que l’évaporation s’arrête et laisse un minuscule reste stable qui garde l’information. En 2026, certains titres ont affirmé que l’énigme était « enfin résolue », mais ce sont des théories non testées. Résumé honnête : de vrais progrès, pas de consensus, et pas encore d’expérience.

Regarder : le paradoxe du trou noir en moins d’une minute

Notre courte vidéo animée explique le paradoxe de Hawking avec Sagittarius A* (narration en anglais).

Vérification : le post viral

Les affirmations, une par une :

  • Exact« 15 millions de miles de large, 4 millions de masses solaires »Presque : l’horizon mesure environ 15,8 millions de miles (25 millions de km), la masse environ 4,3 millions de soleils.
  • Faux« Totalement invisible »Nous suivons des étoiles en orbite autour et avons photographié son ombre en 2022.
  • En partie« La relativité dit détruite, le quantique dit conservée »Le conflit n’apparaît qu’en ajoutant des effets quantiques (rayonnement de Hawking) à la relativité.
  • Exact« Les physiciens en perdent le sommeil depuis 50 ans »Oui : l’article de Hawking sur la perte d’information date de 1976.
  • Faux« Le même principe qui empêche un LLM d’halluciner un token »Il n’y a aucun lien physique entre modèles de langage et trous noirs.
  • En partie« Les trous de ver suggèrent des portes »Les trous de ver des travaux récents sont des outils mathématiques de calcul d’entropie, pas des passages.
  • En partie« Personne ne l’a résolu »Depuis 2019, les calculs montrent que l’information ressort ; comment, la question reste ouverte.

Le post original sur X :

Faites glisser la masse : quelle température, quelle taille, combien de temps ?

Chaque trou noir luit à une température fixée par sa masse : plus il est petit, plus il est chaud. Choisissez une masse pour voir son horizon, sa température de Hawking et son temps d’évaporation.

Âge de l’Univers : 1,4 × 10¹⁰ ans. Le fond du ciel est à 2,7 K : les gros trous noirs grandissent encore.

Voir où se trouve Sgr A*

Sagittarius A* se trouve en direction de la constellation du Sagittaire, dans la partie la plus brillante de la Voie lactée d’été. En octobre, il se couche au sud-ouest peu après la tombée de la nuit. Notre carte du ciel vous montre où il se trouve.

Questions fréquentes

Qu’est-ce que le paradoxe de l’information des trous noirs ?

Hawking a montré en 1974 que les trous noirs émettent un faible rayonnement et s’évaporent. En 1976, il a soutenu que ce rayonnement ne transporte aucune information sur ce qui est tombé, ce qui détruirait l’information, ce que la mécanique quantique interdit.

Le paradoxe est-il résolu ?

En partie. Depuis 2019, des calculs avec des îlots et des trous de ver répliques montrent que l’information peut sortir d’un trou noir qui s’évapore, mais on ignore encore comment, et les méthodes sont débattues.

Quelle est la taille de Sagittarius A* ?

Environ 4,3 millions de masses solaires, avec un horizon d’environ 25 millions de kilomètres, soit environ 18 fois le diamètre du Soleil.

Sagittarius A* est-il invisible ?

Pas entièrement. On voit des étoiles qui tournent autour, et l’Event Horizon Telescope a photographié son ombre sur du gaz lumineux en 2022.

Sources et calcul

Sources : S. W. Hawking, Nature 248 (1974) et Physical Review D 14, 2460 (1976) ; D. N. Page (1993) ; Quanta Magazine (29 octobre 2020) ; Space.com sur l’image de Sgr A* par l’Event Horizon Telescope (12 mai 2022) ; prix Nobel de physique 2020 ; ScienceDaily (2026) ; le post viral de @0xeronn sur X (octobre 2026). Taille de l’horizon, température et durée de vie calculées par Astrometrik avec les formules standard.

Les positions et les heures ont été recalculées avec Astronomy Engine, la bibliothèque de calcul du ciel qu’utilise Astrometrik ; les heures de Vienne et d’Istanbul sont locales. Les illustrations de cette page sont d’Astrometrik.

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