En astrophysique*, un trou noir est un objet céleste si compact que l’intensité de son champ gravitationnel empêche toute forme de matière ou de rayonnement de s’en échapper.

De tels objets ne peuvent ni émettre, ni diffuser la lumière et sont donc noirs, ce qui en astronomie revient à dire qu’ils sont optiquement invisibles.

Le disque d’accélération  du trou noir M87 imagé par l’évent horizon télescope . Le trou noir lui-même est invisible, au centre de la zone noire centrale.

Toutefois, plusieurs techniques d’observation indirecte dans différentes longueurs d’onde ont été mises au point et permettent d’étudier de nombreux phénomènes qu’ils induisent. En particulier, la matière happée par un trou noir est chauffée à des températures  très élevées dans le disque d’accélération  et émet une quantité importante de rayon x avant d’être « absorbée ».

Envisagée dès le XVIIIe siècle, dans le cadre de la mécanique classique, leur existence prédite par la relativité générale  est une certitude pour la quasi-totalité des  astrophysiciens  et des physiciens théoriciens. Un trou noir n’étant détectable que par les effets de son champ gravitationnel, une observation quasi-directe de trous noirs a pu être établie en février 2016 par le biais de la première observation directe des ondes gravitationnelles, GW150914. Le 10 avril 2019, les premières images d’un trou noir sont publiées, celle de M87, trou noir super massif situé au cœur de la galaxie M87. Elles sont suivies, le 12 mai 2022, d’images provenant de sagittarius A, au centre de la voie lactée. 

astrophysique* : Partie de l’astronomie qui étudie la nature physique, la formation et l’évolution des astres.