Les astronomes ont dévoilé les premières images du trou noir le plus proche de la Terre, situé au centre de la galaxie de la Voie lactée, dont ils espèrent glaner de nouvelles informations sur les mystérieux corps célestes.
Le trou noir supermassif, nommé Sagittarius A*, se trouve à 25 000 années-lumière de la Terre. L’image est le produit de la mise en commun des données du télescope Event Horizon, un réseau mondial de huit observatoires radio, au cours de plusieurs années.
Les trous noirs sont des étoiles effondrées qui produisent une gravité si extrême que même la lumière ou le rayonnement électromagnétique ne peuvent échapper à leur attraction. En conséquence, il est impossible de voir à l’intérieur d’un trou noir. Au lieu de cela, l’image du Sagittaire A* capture un anneau brillant de particules lumineuses au-delà du bord extérieur du trou noir, connu sous le nom d’horizon des événements.
Les résultats ont été publiés jeudi lors de six conférences de presse simultanées tenues dans la ville allemande de Garching, ainsi qu’à Washington, DC et dans d’autres endroits du monde.
« Grâce à des années de tests exhaustifs, nous sommes maintenant convaincus d’avoir capturé la première image du trou noir dans notre centre galactique », a déclaré José L Gómez, astrophysicien à l’Institut d’astrophysique d’Andalousie qui a travaillé sur le projet.
L’image a été produite en assemblant 6 000 téraoctets de données provenant d’un réseau de huit télescopes terrestres à l’aide d’un processus appelé « interférométrie à très longue base ». Il y a maintenant un total de 11 télescopes différents utilisés dans le cadre du projet.
En 2019, la même équipe de chercheurs a produit la toute première image d’un trou noir au centre de la galaxie Messier 87, située à 53 millions d’années-lumière et 6 milliards de fois plus grande que le soleil.
Heino Falcke, professeur de physique des astroparticules et de radioastronomie à l’Université Radboud aux Pays-Bas et l’un des chefs de file du projet, a déclaré au Financial Times que l’image du Sagittaire A* était « scientifiquement et émotionnellement plus importante à bien des égards » que les travaux précédents de l’équipe.
« Nous pouvons maintenant regarder à l’intérieur de la gorge de cette bête au centre de notre propre Voie lactée pour la première fois », a-t-il déclaré. Le Sagittaire A* représente un millième de la taille du trou noir photographié en 2019, mais il est 1 000 fois plus proche.
En raison de la proximité du Sagittaire A* avec la Terre, Falcke a déclaré que les astronomes pourraient « mesurer son environnement, voir comment il est alimenté par le gaz et la poussière cosmiques et connaître sa masse plus précisément ». Ces informations leur permettent de mieux comprendre le fonctionnement des trous noirs, plus d’un siècle après que le physicien Albert Einstein a prédit pour la première fois leur existence dans le cadre de sa théorie de la relativité.
« Comme notre trou noir supermassif le plus proche [Sagittarius A*] peut être étudiée d’une manière qui n’est pas possible pour d’autres sources, ce qui en fait un nouveau laboratoire unique pour explorer la physique des trous noirs et tester la prédiction de la relativité générale d’Einstein », a déclaré Mariafelicia de Laurentis, professeur d’astrophysique à l’Université de Naples Federico II.
En 2020, le prix Nobel de physique a été décerné aux astronomes Andrea Ghez et Reinhard Genzel pour leurs travaux d’étude du Sagittaire A* au cours des trois dernières décennies. Leur équipe de recherche n’a jamais imaginé le trou noir mais a suivi le mouvement des étoiles à l’aide du télescope de l’Observatoire européen austral, qui a fourni la preuve de son existence.
Le projet Event Horizon Telescope est estimé à environ 40 millions de dollars et reçoit un financement du Conseil européen de la recherche de l’UE, de la National Science Foundation des États-Unis et d’agences scientifiques asiatiques.
« Nous ne nous rapprocherons jamais d’un trou noir supermassif que celui-ci. Nous pouvons mesurer toute la symphonie de couleurs générée par le trou noir, puis nous pouvons l’utiliser pour améliorer notre compréhension », a déclaré Falcke.