Pour la première fois, des scientifiques pourraient avoir capturé des images d’un trou noir

Pour la première fois, des scientifiques pourraient avoir capturé des images d’un trou noir

Trou noir

On pense que les jets de trous noirs jouent un rôle majeur dans la cosmologie. | © EPA/ESO

Technologie

Une équipe internationale a fait part de données « spectaculaires », promettant une avancée historique. 

 

L’exploit promet déjà d’être une des avancées scientifiques de l’année 2019. Des astronomes tentant de capturer des images d’un trou noir ont laissé entendre que leur mission avait probablement été couronnée de succès. Un des scientifiques impliqué dans le projet a annoncé à The Guardian des données « spectaculaires », obtenues grâce à l’observation de deux trous noirs capturées en 2017 avec le télescope Event Horizon (EHT). L’annonce du résultat de l’expérience est prévue pour mars. Impatients ?  

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Un projet extraordinairement ambitieux

« Nous avons réussi à obtenir des données de très haute qualité aux très hautes résolutions nécessaires à l’observation l’ombre du [trou noir], si elle est vraiment présente », a déclaré à The Guardian Sera Markoff, professeure d’astrophysique théorique et de physique des astroparticules à l’Université d’Amsterdam qui co-dirige le groupe de travail multi-longueurs d’onde de l’EHT. Aussi impliqué dans le projet, le professeur Peter Galison, basé au département d’histoire de la science de l’Université de Harvard, a déclaré que si la mission aboutissait, la première image de l’EHT serait l’une des images les plus importantes des cinquante dernières années en astronomie. « Elle deviendra l’une des images emblématiques de la science, s’est-il réjoui. C’est un projet extraordinairement ambitieux ».

TROUS NOIRS
© NASA/ESA Hubble Space Telescope’

Les trous noirs sont des objets d’une densité phénoménale qui déforment le tissu de l’espace-temps dans leur voisinage, ce qui fait que les objets et la lumière semblent dévier de leur parcours. Récemment, l’observatoire d’ondes gravitationnelles Ligo a observé des ondulations envoyées dans l’espace-temps lors de la collision d’un couple de trous noirs. On n’a en revanche jusqu’ici jamais observé de trou noir directement, principalement en raison du fait que ces derniers sont si compacts qu’un télescope de la taille de la Terre serait nécessaire pour en voir un de près.

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Pour relever le défi, l’EHT a relié 15 à 20 télescopes couvrant le pôle Sud, l’Europe, l’Amérique du Sud, l’Afrique, l’Amérique du Nord et l’Australie. Ensemble, le tableau a une résolution qui permettrait de voir une punaise à New York depuis Londres. L’EHT utilise une technique connue sous le nom d’interférométrie, qui permet à des astronomes observant simultanément le même objet dans des observatoires situés sur différents continents d’associer les données collectées sur un supercalculateur. Complexe, la méthode implique que tous les télescopes de la matrice pivotent vers le trou noir cible et mesurent chaque onde radio provenant de sa direction. La coordination était un « accomplissement énorme d’un point de vue diplomatique, et d’organisation », estime Galison.

Révélations

L’EHT a deux cibles principales : Sagittarius, au centre de la Voie Lactée, et un trou noir supermassif appelé M87 dans le groupe de galaxies de la Vierge. Personne ne sait vraiment à quoi ressemblera l’image. Les prédictions théoriques annoncent une silhouette noire, au milieu de radiations environnante, un peu comme dans le film Interstellar. « On peut s’attendre à voir une ombre noire ou une dépression », a déclaré Markoff.

trou noir
NASA / AFP /SOFIA /Lynette Cook

On pense que les jets de trous noirs jouent un rôle majeur dans la cosmologie, contribuant à la formation du réseau cosmique dans lequel les galaxies sont enchaînées dans des amas à travers l’univers. En plus de nous dire à quoi ressemblent les trous noirs, l’EHT pourrait également révéler si la théorie de la relativité générale d’Einstein prédit leurs propriétés, et donner un aperçu des processus qui se mettent en place dans un environnement extrême proche de l’horizon des événements. Des observations détaillées seront également effectuées sur des jets de matériaux qui sont projetés par les trous noirs, principalement du M87. On n’est jusqu’à aujourd’hui pas sûrs que le Sagittaire A* – qui est un trou noir relativement petit – comporte des jets, mais il est possible qu’ils soient trop faibles que pour avoir été repérés auparavant. L’EHT pourrait résoudre le problème : « Nous voyons ces énormes jets de plasma se déplacer presque à la vitesse de la lumière, a déclaré Markoff. « Ils peuvent être des centaines de millions de fois la taille du trou noir lui-même – plus grand que la galaxie ». 

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