En 1905, Albert Einstein, publie sa théorie de la Relativité Restreinte. Dès lors, notre vision de l’espace et du temps change radicalement. Avec la publication en 1916 de la Relativité Générale, c’est la gravité elle-même qu’Einstein «ré-invente». Non seulement ses théories ont-elles pu expliquer tous les phénomènes gravitationnels observés et en prédire de nouveaux, mais la Relativité a également ouvert nos yeux sur des phénomènes stellaires jadis inconnus. Parmi ceux-ci, on retrouve les trous noirs, souvent appelés les «bébés» de la Relativité.

Un trou noir est, par définition, une région de l’espace d’où rien, ni rayonnement ni matière, ne peut s’échapper. C’est un corps noir parfait: il absorbe toute radiation et n’en émet aucune. C’est l’une des trois possibilités qui s’offrent aux étoiles vers la fin de leur vie, les deux autres étant la naine blanche et l’étoile à neutrons. Le trou noir n’est issu que des étoiles les plus massives et est, en quelque sorte, l’ultime cadavre stellaire, le plus massif et le plus mystérieux.

En effet, comment peut-on observer, ou même détecter, quelque chose qui, par définition, est invisible? C’est là le coeur de la problématique entourant les trous noirs, et c’est là tout leur intérêt. La Relativité Générale prédit leur existence, mais pour les détecter, on ne peut se fier sur les méthodes habituelles d’observation. C’est pire que chercher une aiguille dans une botte de foin, c’est tenter de discerner une tache noire sur un fond noir.

Comment peut-on alors détecter un trou noir? C’est à cette question que je tenterai de répondre dans ce travail. Pour ce faire, il faut étudier plus en profondeur les différents types de trous noirs, i.e. les trous noirs stellaire isolés, ceux faisant partie d’un système binaire, et finalement ceux au coeur des galaxies.