Une introduction à la physique des trous noirs et aux méthodes permettant de les détecter.

Les ouvrages concernant les trous noirs ont été nombreux ; passée la mode des livres à sensation, présentant les trous noirs comme des monstres insatiables ou comme des moyens pratiques de voyager dans le temps ou dans l'espace, sont apparus de nouveaux traités, à commencer par le grand classique de Jean-Pierre Luminet   : une approche très scientifique, faisant un tour d'horizon des connaissances en astrophysique et faisant partager au lecteur les découvertes les plus récentes des chercheurs .
Près de vingt ans plus tard, l'ouvrage de M. Lasota est dans cette veine. Bien que plus modeste dans ses dimensions, son but est ambitieux : expliquer au lecteur, non pas seulement le concept de trou noir, mais toute la physique nécessaire à sa compréhension, en moins de deux cents pages.
Nous avons ainsi droit à un véritable condensé de mécanique, mélangé d'histoire et émaillé de pointes d'humour : mécanique newtonienne, principe de relativité, nécessité de le relativité générale et de la géométrie non euclidienne.  L'auteur prend à c\oe ur, non seulement d'expliquer les fondements de la théorie, mais d'exposer la théorie de façon suffisamment précise pour que de "fausses images" ne viennent pas à l'esprit du lecteur. Viennent ensuite, lumineusement expliqués par des expériences de pensée, les concepts d'horizon, de décalage gravitationnel et de trou noir proprement dit. Toute cette partie est très bien faite, mais nécessite tout de même des connaissances scientifiques de base pour que toutes les subtilités évoquées aient un sens. Ainsi, de l'image d'un photon « immobile » sur l'horizon, bien qu'ayant toujours une célérité constante égale à 300 000 kilomètres par seconde, il sera difficile de retirer la partie permettant un raisonnement pertinent. Mais hélas, en physique en général et en relativité générale tout particulièrement, les mathématiques sont indispensables pour raisonner juste. Le lecteur devra donc se contenter d'accorder sa confiance à M. Lasota sur certaines déclarations, ce qui ne devrait pas poser de difficultés vu le sérieux de l'ensemble de l'ouvrage.
Dans une seconde partie, ce sont les conséquences de la mécanique quantique qui sont mises en avant et, avec elles, le fameux rayonnement quantique et l'évaporation des trous noirs prévue par Hawking. Là encore, n'attendons pas de miracle : si le texte se lit très bien --- l'auteur est toujours précis mais léger, distrayant sans jamais tomber, ni dans la lourdeur d'envolées lyriques, ni dans les considérations pseudo-philosophiques ou métaphysiques qui, hélas, plombent de trop nombreux ouvrages scientifiques --- on n'y peut pas réellement comprendre, au sens fort, tous les enjeux théoriques sous-jacents, évidemment éminemment difficiles. Ce n'est donc pas une critique négative à l'encontre de l'ouvrage qui, au contraire, est très éclairant à de nombreux points de vue.  L'idée qui se dégage de cette partie, et qui est sans doute la plus importante, c'est que tous les physiciens ne sont pas d'accord, que le foisonnement d'idée continue, que la science avance ainsi... et que nous pouvons nous attendre à du nouveau dans un an, dans dix ans, dans cinquante ans...
Une troisième partie fait la part belle à l'astrophysique et à la cosmologie : comment se forment les trous noirs et où avons-nous des chances d'en observer ? L'histoire condensée de l'évolution stellaire, telle qu'elle est comprise aujourd'hui   est détaillée. On y apprend qu'à côté des trous noirs stellaires, dont l'hypothèse est déjà ancienne, et des trous noirs galactiques désormais familiers, l'on aimerait trouver des trous noirs plus anciens, d'origine stellaire, mais dont la masse serait incommensurablement plus grande que celle des trous noirs stellaires actuels. Ces diverses questions mènent au dernier problème : celui de la reconnaissance d'un trou noir. Il est largement discuté dans le dernier chapitre de l'ouvrage : comment observer un trou noir, et surtout comment le distinguer d'un astre compact comme une étoile à neutron, mais qui n'aurait pas tout à fait la masse critique pour s'effondrer en trou noir ?
L'ouvrage s'achève sur un considération cruciale : l'avenir de la détection des trous noir passera par l'astronomie des ondes gravitationnelles, qui en est à ses balbutiements et qui devrait prendre son essor dans les décennies à venir.