Description de l'image : Le trou noir est invisible, c'est un point au centre de cette image prise dans le domaine millimétrique (1.3 mm de longueur d'onde). La partie centrale sombre qui entoure le trou noir de la galaxie M87 est l'ombre du trou noir c'est-à-dire la sphère de l'horizon des évènements. La partie orange et jaune est du gaz ionisé qui tourne autour du trou noir. La lumière jaune plus intense du gaz ionisé est due à l'effet doppler relativiste qui fait que la lumière qui vient vers nous est plus brillante que la lumière qui s'éloigne de nous. C'est en avril 2019 que les astrophysiciens ont dévoilé ce simple halo de lumière jaune orangé, flou et asymétrique, qui évoque un trou noir. Crédit image : Interféromètre EHT (Event Horizon Telescope).
Un trou noir est un objet astrophysique fascinant et mystérieux qui défie notre compréhension. Sa masse est extrêmement élevée et son volume très petit, c'est un trou dans l'espace-temps, peut-être un point ! on parle de singularité. C'est pourquoi on ne voit jamais un trou noir mais seulement les phénomènes qui apparaissent autour de lui et qui permettent de le définir.
Dans la région autour du trou noir, la vitesse d'échappement est égale à la vitesse de la lumière (Vech = c).
A partir de la vitesse d'échappement on peut calculer le rayon de cette zone, appelé l'horizon des évènements, V²ech = 2 GM/R.
Le rayon du trou noir, qui correspond à l'horizon des évènements, est proportionnel à sa masse r = 2GM/c^2 (rayon de Schwarzschild) où G est la constante gravitationnelle, M la masse du trou noir, et c la vitesse de la lumière.
Par exemple, pour un trou noir d'une masse solaire on obtient un rayon de 3 km, autrement dit, une sphère comme le Soleil qui a un rayon de 696 340 km devrait être condensé sur 3 km, pour devenir un trou noir.
L'ombre du trou noir est un phénomène prédit par la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein (1879-1955).
En raison de son intense gravitation, un trou noir empêche la lumière de s'échapper de la région sombre et sphérique qui se forme autour de lui dans l'espace-temps. Cette région représente l'ombre du trou noir. La lumière est tellement déviée par la gravité du trou noir qu'elle reste piégée dans cette zone qui nous apparait noire.
L'ombre du trou noir mesure sur cette image une semaine-lumière (environ 18,6 milliards de km). L'ombre du trou noir n'est pas le trou noir mais sa manifestation.
L'horizon des événements et l'ombre d'un trou noir sont deux concepts différents mais intimement liés car ils représentent la même région de l'espace.
- L'horizon des événements est une surface sphérique imaginaire qui marque la limite de la région de l'espace-temps où le champ gravitationnel est suffisamment intense pour empêcher toute matière ou rayonnement de s'en échapper.
- L’ombre du trou noir est une région sombre observée dans une image, causée par la capture gravitationnelle des photons. Elle ne représente pas un volume physique, mais une zone projetée dans le ciel où aucun rayon lumineux provenant de la matière en arrière-plan ou en orbite n’atteint l’observateur. Cette ombre est formée par des rayons lumineux passant à proximité de la "sphère photonique", en dehors de l’horizon des événements, mais qui sont déviés de manière à tomber dans le trou noir.
En d'autres termes, la formation de l'ombre d'un trou noir est causée par l'effet de courbure de la lumière autour du trou noir.
La lumière provenant de derrière un trou noir est courbée en suivant les contours de l'espace-temps déformé. Elle est tellement courbée qu'elle ne paut atteindre un observateur distant, créant ainsi une région sombre dans le champ de vision de l'observateur.
En résumé : L’ombre d’un trou noir est une région sombre apparaissant sur une image du ciel, correspondant à la direction angulaire depuis laquelle aucun rayon lumineux ne peut atteindre l’observateur. Elle ne correspond pas à une structure physique située à l’intérieur de l’horizon des événements, mais résulte de la capture gravitationnelle des photons qui s’approchent trop près du trou noir. Cette ombre s’étend bien au-delà de l’horizon, et sa taille apparente est déterminée par les géodésiques nulles critiques qui spiralent vers le trou noir depuis la "sphère photonique".
Principe d'absorption et d'émission atomique 
Le Laser Femtoseconde : Du Temps Ultra-Court à la Puissance Extrême 
Le Monde de la Couleur 
Les couleurs de l'arc-en-ciel 
La nature de la lumière 
Lampe à plasma et concept de champ 
Qu'est-ce que le Vantablack ? 
Expérience de Michelson et Morley 
Calcul du décalage vers le rouge ou redshift (z) 
Airglow spectaculaire en France 
La lumière, toute la lumière du spectre 
Les spicules du Soleil bleu 
Assombrissement planétaire 
Pilier solaire, un lien entre ciel et terre 
La vitesse de la lumière et l'espace temps 
L'Univers des rayons X 
Anneaux de diamant au dessus du pacifique 
L'incroyable précision de la seconde 
Effets de l'aberration de la lumière 
La radioactivité, naturelle et artificielle 
Pourquoi les particules élémentaires n'ont pas de masse ? 
L'aurore et ses raies de lumière 
Lune Bleue ou Lune des Glaces : Comprendre Ces Phénomènes Lunaires 
Illusion gravitationnelle ou lentille gravitationnelle 
L'incroyable illusion de la même couleur 
Tempête parfaite et effets dévastateurs 
Le voyage infernal du photon 
La puissance du Soleil 
Bioluminescence des organismes vivants 
Eclipses expliquées par le plan de l'orbite 
Super Lune 
La lumière laser 
Nous ne voyons pas avec nos yeux mais avec notre cerveau 
Différences entre chaleur et température 
Lumière zodiacale, la lueur blanche diffuse 
Explication du 8 de l'analemme 
Ombre de la Terre arche anticrépusculaire 
Combien de photons pour chauffer une tasse de café ? 
Spectroscopie : une clé pour analyser le monde invisible 
La lumière Tcherenkov 
Les lumières du Soleil 
Qu'est-ce qu'une onde ? 
L'équation de Planck et la lumière du corps noir 
Conservation de l'énergie