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Vous souvenez-vous de cette première image d’un trou noir dans notre galaxie ? Nous l’avons pris


Les trous noirs font partie des prédictions les plus profondes de la théorie de la relativité générale d’Einstein. Étudiés à l’origine comme une simple conséquence mathématique de la théorie plutôt que comme des objets physiquement pertinents, ils ont rapidement été considérés comme des résultats génériques et parfois inévitables de l’effondrement gravitationnel qui forme initialement une galaxie.

En fait, la plupart des physiciens soupçonnent que notre propre galaxie tourne autour d’un trou noir supermassif en son centre. Il existe également d’autres idées, telles que la «matière noire» (une substance invisible censée constituer la majeure partie de la matière de l’univers). Mais maintenant, une équipe internationale d’astronomes, dont une équipe que je dirigeais de l’Université de Central Lancashire, a dévoilé la première image de l’objet qui se cache au centre de la Voie lactée – et c’est un trou noir supermassif.

Cela signifie qu’il existe maintenant des preuves accablantes pour le trou noir, surnommé Sagittarius A*. Bien que cela puisse sembler un peu effrayant d’être si près d’une telle bête, elle se trouve en fait à environ 26 000 années-lumière, ce qui est rassurant. En fait, parce que le trou noir est si loin de la Terre, il nous semble avoir à peu près la même taille dans le ciel qu’un beignet aurait sur la Lune. Le Sagittaire A* semble également plutôt inactif – il ne dévore pas beaucoup de matière de son environnement.

Notre équipe faisait partie de la collaboration mondiale Event Horizon Telescope (EHT), qui a utilisé les observations d’un réseau mondial de huit radiotélescopes sur notre planète – formant collectivement un seul télescope virtuel de la taille de la Terre – pour prendre cette image étonnante. Cette percée fait suite à la publication par la collaboration en 2019 de la toute première image d’un trou noir, appelé M87 *, au centre de la galaxie Messier 87, plus éloignée.

Regarder dans les ténèbres

L’équipe a observé le Sagittaire A* plusieurs nuits, collectant des données pendant plusieurs heures d’affilée, comme en utilisant un long temps d’exposition sur un appareil photo. Bien que nous ne puissions pas voir le trou noir lui-même, parce qu’il est complètement sombre, le gaz incandescent qui l’entoure révèle une signature révélatrice : une région centrale sombre (appelée « ombre ») entourée d’une structure brillante en forme d’anneau. La nouvelle vue capture la lumière courbée par la puissante gravité du trou noir, qui est quatre millions de fois plus massif que notre Soleil. La découverte donne également des indices précieux sur le fonctionnement des trous noirs, qui sont censés résider au centre de la plupart des galaxies.

Image d'ALMA - l'un des télescopes Event Horizon.