Un trou noir supermassif domine le centre de la Voie lactée

Un trou noir supermassif domine le centre de la Voie lactée

PARIS | Einstein serait “extatique”: une collaboration internationale d’astronomes a prouvé jeudi en image la présence d’un trou noir supermassif au coeur de notre galaxie, Sagittarius A*, dont l’aspect similaire à celui photographié précédemment dans une galaxie lointaine confirme les prédictions de la relativité générale .

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La collaboration EHT (Event Horizon Telescope) a présenté lors de plusieurs conférences de presse simultanées, la “silhouette” du trou noir se découpant sur un disque de matière rouge-orange lumineux.

L’image ressemble à celle du gigantesque trou noir M87*, dans la galaxie lointaine Messier 87, elle-même très différente de la nôtre, et que l’EHT a présentée en 2019.

Pour les scientifiques, c’est la preuve que les mêmes mécanismes physiques sont à l’œuvre sur deux objets de tailles très différentes au cœur de deux systèmes différents.

Techniquement, vous ne pouvez pas voir un trou noir, car l’objet est si dense et sa force gravitationnelle si puissante que même la lumière ne peut s’en échapper. Mais on peut observer la matière qui circule autour, avant d’être rattrapée à jamais.

“Nous avons des preuves directes que cet objet est un trou noir”, a déclaré Sara Issaoun, du Harvard Center for Astrophysics, lors d’une conférence de presse à Garching, en Allemagne.

Vu de la Terre, l’objet aurait la taille d’un beignet sur la Lune, a-t-elle ajouté en brandissant le beignet symbolique.

Perte d’appétit

Les trous noirs sont dits stellaires lorsqu’ils ont la masse de quelques soleils, ou supermassifs lorsqu’ils ont une masse de millions voire de milliards de soleils. On pense qu’ils se trouvent au centre de la plupart des galaxies et jouent un rôle clé dans leur formation.

Le Sagittaire A* (Sgr A*), du nom de sa détection dans la direction de la constellation du Sagittaire, a une masse d’environ quatre millions de soleils et se trouve à 27 000 années-lumière de la Terre.

Très ancienne, comme notre galaxie d’environ 13 milliards d’années, elle a perdu l’appétit et avale très peu de matière. “Si vous mangiez comme lui, ce serait l’équivalent d’un grain de riz tous les deux millions d’années”, sourit Sara Issaoun.

Contrairement à son illustre congénère, M87*, qui fait toujours la fête. Et les Terriens ont d’autant moins à craindre que notre planète est éloignée du centre galactique.

L’existence de Sgr A* est supposée depuis 1974, avec la détection d’une source radio inhabituelle au centre de la Voie lactée. Dans les années 1990, des astrophysiciens y ont confirmé la présence d’un objet compact supermassif. Découverte qui leur a valu un prix Nobel en 2020. L’image révélée jeudi fournit la première preuve visuelle de cet objet.

Cinq ans de calcul

L’EHT, réseau international de huit observatoires radio-astronomiques, a rapporté en 2019 l’image historique de M87*, un trou noir de six milliards de masses solaires dans sa galaxie lointaine, à 55 millions d’années-lumière. Avec seulement quatre millions de masses solaires, Sgr A* est un poids plume dans le bestiaire des trous noirs supermassifs.

“Nous avons deux types de galaxies complètement différents et deux masses de trous noirs très différentes, mais près de leurs bords, ces trous se ressemblent étonnamment”, a déclaré Sera Markoff, coprésidente du conseil scientifique de l’EHT, dans un communiqué. “Cela nous indique que la relativité générale (ainsi que la théorie de la gravité) régit étroitement ces objets”, a-t-elle ajouté.

L’image présentée est le résultat de plusieurs heures d’observation réalisées principalement en 2017, et suivies de cinq années de calculs et de simulations, impliquant plus de 300 chercheurs de 80 instituts.

Il était beaucoup plus difficile à obtenir que celui de M87* car le trou noir au centre de la Voie lactée est beaucoup plus petit. Le nuage de gaz qui l’entoure, avant d’être englouti, met à peine douze minutes pour en faire le tour, contre plus de deux semaines pour M87*.

La luminosité et la configuration du gaz ont donc changé rapidement au cours de l’observation : “C’est un peu comme essayer de prendre une photo nette d’un chiot qui court après sa queue”, commente Chi-Kwan Chan, un scientifique. de l’EHT.

Les deux images et leur comparaison permettront d’étudier plus en détail le comportement de la matière dans l’environnement le plus extrême de l’Univers, “avec des gaz chauffés à des milliards de degrés, de puissants courants magnétiques et la matière circulant à une vitesse proche de la lumière”. », a expliqué à l’AFP le Pr Heino Falcke, ex-responsable du conseil scientifique de l’EHT.

Cet environnement devrait permettre d’observer les déformations de l’espace-temps à proximité d’un objet supermassif et le comportement de la gravité, prédit dans la théorie de la relativité générale qu’Albert Einstein postulait en 1915.

Anton Zensus, de l’Institut Max Planck, s’est aventuré à imaginer la réaction du célèbre scientifique : « Sourirait-il en voyant ces centaines de scientifiques qui ne lui ont toujours pas donné tort ? Je pense plutôt qu’il serait extatique ».


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