Que se passe-t-il au point de non-retour d'un trou noir ?

L'horizon des événements est le bord d'un trou noir : une frontière de l'espace-temps au-delà de laquelle aucun signal ne peut jamais revenir vers le reste de l'Univers. Un trou noir est si compact que sa gravité empêche tout de s'échapper, même la lumière, et l'horizon des événements marque exactement l'endroit où cela commence. À l'extérieur, on peut encore s'échapper. À l'intérieur, il n'y a plus de retour possible.

Le plus étrange, c'est que selon la relativité générale, le franchir ne produit aucun changement détectable sur place. Pas de mur, pas d'éclair, aucun signe. Un voyageur qui tombe ne remarquerait rien de spécial à ce moment-là. Mais un ami qui l'observe de très loin verrait tout autre chose : le voyageur semblerait ralentir, ne jamais tout à fait atteindre l'horizon, et virer au rouge.

N'importe quelle masse pourrait devenir un trou noir si on la comprimait assez. La taille de l'horizon des événements s'appelle le rayon de Schwarzschild, et elle augmente avec la masse : environ 3 kilomètres pour le Soleil, et environ 9 millimètres pour la Terre. Il porte le nom de Karl Schwarzschild, qui a fait le calcul en 1915 alors qu'il servait dans l'armée allemande pendant la Première Guerre mondiale. En 2019, les astronomes ont enfin photographié l'ombre d'un trou noir.