Ainsi, pour détecter un trou noir, il faut avoir recours à diverses méthodes qui permettent de contourner l’obstacle posé par la nature même du phénomène. Par définition, un trou noir est invisible car il n’émet aucune radiation. On ne peut donc pas l’observer directement. Dans le cas d’un trou noir stellaire célibataire, i.e. sans compagnon, la détection est très difficile, voire impossible. Cependant, lorsqu’un trou noir fait partie d’un système binaire, il est possible de mesurer l’effet de sa gravité sur le spectre de l’étoile visible. De là, on peut déduire sa masse. Comme seul le trou noir ne possède pas de masse limite, les naines blanches et étoiles à neutrons sont vite éliminées. Pour déterminer si le compagnon obscur est compact, on se sert des sursauts de rayons X causés par l’accrétion de matière. De ces deux données, on peut déduire s’il s’agit ou non d’un trou noir. Comme le dit si bien Sherlock Holmes: «Quand on a éliminé l’impossible, tout ce qui reste, bien qu’improbable, doit être la vérité».

La plupart des scientifiques croient également en l’existence de trous noirs gigantesques à l’intérieur des galaxies. Ils seraient les «moteurs» des galaxies à noyau actif, telles les quasars ou les radiogalaxies. Un tel trou noir galactique pourrait même exister à l’intérieur de la Voie Lactée. Cependant, l’existence de trous noirs galactiques n’a jamais été prouvée, pas plus d’ailleurs que l’existence des autres trous noirs plus petits. Nous ne possédons qu’une multitude toujours grandissante d’exemples ne pouvant être expliqués, pour l’instant, que par le modèle du trou noir. Or, celui-ci est issu directement de la Relativité Générale, théorie dite «classique», c’est-à-dire qu’elle ne tient pas compte du principe d’incertitude de la mécanique quantique, l’autre grande théorie du XX^ième siècle.

Notamment, c’est la singularité que renferme un trou noir qui suscite beaucoup de débats. Certains scientifiques ont de la difficulté à croire qu’il pourrait exister un point de volume nul et de densité infinie. Qu’y a-t-il alors au-delà de l’horizon des événements? Pour répondre à cette question, il faudrait avoir en main une bonne théorie de gravitation quantique, qui fait jusqu’ici défaut. Cependant, Stephen Hawking a tenté d’appliquer la mécanique quantique aux trous noirs, notamment ce qui se passe juste après l’horizon. Il est arrivé à l’étonnante conclusion que les trous noirs s’évaporent! Plus leur diamètre est petit, plus ils rayonnent, jusqu’à finalement exploser, éliminant de ce fait la singularité. De plus, ce rayonnement correspond exactement au rayonnement d’un corps noir. Cette explosion pourrait être détectée sous la forme d’une irruption soudaine de rayons gamma; cependant, la probabilité qu’une telle explosion se produise au cours de notre vie est minime.

Ainsi, il y a de l’espoir: déjà la mécanique quantique a réussi à donner aux trous noirs un tout nouvel aspect. Plusieurs se souviennent de la fameuse citation d’Einstein concernant le principe d’incertitude: «Dieu ne joue pas aux dés!». Il semblerait, au contraire, que même les trous noirs, les «bébés» de la Relativité, dépendent eux aussi de la mécanique quantique. Ce n’est donc qu’avec une future théorie de gravitation quantique que les trous noirs pourront vraiment être expliqués, compris et détectés.

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