Une image du trou noir supermassif au cœur de la Voie lactée a été capturée, donnant le premier aperçu direct du “gentil géant” au centre de notre galaxie.
Le trou noir lui-même, connu sous le nom de Sagittarius A*, ne peut pas être vu car aucune lumière ou matière ne peut échapper à son emprise gravitationnelle. Mais son ombre est tracée par un anneau lumineux et flou de lumière et de matière qui tourbillonne sur le précipice à une vitesse proche de la lumière.
L’image a été capturée par le télescope Event Horizon (EHT), un réseau de huit radiotélescopes couvrant des sites allant de l’Antarctique à l’Espagne et au Chili, qui a produit la première image d’un trou noir dans une galaxie appelée Messier 87 en 2019.
Le professeur Sera Markoff, astrophysicienne à l’Université d’Amsterdam et coprésidente du Conseil scientifique de l’EHT, a déclaré : « Le trou noir de la Voie lactée était notre cible principale, c’est notre trou noir supermassif le plus proche et c’est la raison pour laquelle nous avons décidé de le faire. chose en premier lieu. Cela a été une recherche de 100 ans pour ces choses et donc, scientifiquement, c’est une affaire énorme.
L’image fournit une preuve irréfutable qu’il y a un trou noir au centre de la Voie lactée, ce qui était l’hypothèse de travail de l’astronomie traditionnelle. Une minorité de scientifiques avait continué à spéculer sur la possibilité d’autres objets exotiques, tels que des étoiles bosoniques ou des amas de matière noire.
“Je suis personnellement heureux du fait que cela montre vraiment qu’il y a définitivement un trou noir au centre de notre galaxie”, a déclaré le Dr Ziri Younsi, membre de la collaboration EHT basée à l’University College de Londres.
Pour un œil non averti, la dernière image pourrait sembler à peu près similaire à celle du trou noir, M87 *, mais les deux objets sont extrêmement différents, selon l’équipe EHT.
Le Sagittaire A* ne consomme qu’un filet de matière, contrairement à la représentation typique des trous noirs comme des monstres violents et voraces du cosmos. “Si SgrA* était une personne, elle ne consommerait qu’un seul grain de riz tous les millions d’années”, a déclaré Michael Johnson du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
M87 *, en revanche, est l’un des plus grands trous noirs de l’univers et comporte de vastes et puissants jets qui projettent de la lumière et de la matière de ses pôles dans l’espace intergalactique.
“Sgr A* nous donne un aperçu de l’état beaucoup plus standard des trous noirs : silencieux et au repos”, a déclaré Johnson. “[It] c’est excitant parce que c’est courant.
Les dernières observations semblent également montrer que l’angle de rotation de notre trou noir n’est pas parfaitement aligné avec le plan galactique, mais qu’il est décalé d’environ 30 degrés, et laisse entrevoir une activité magnétique spectaculaire similaire à celle observée dans l’atmosphère du soleil. Au-delà de la science, les astronomes ont reconnu un lien émotionnel avec enfin voir l’objet énigmatique autour duquel tourne notre galaxie natale.
“C’est un autre beignet, mais c’est notre beignet”, a déclaré Younsi.
Bien qu’elle soit locale en termes astronomiques à 26 000 années-lumière, l’observation de SgrA* s’est avérée plus difficile que prévu. L’équipe a passé cinq ans à analyser les données acquises lors d’un ciel fortuitement clair sur plusieurs continents en avril 2017.
Sagittarius A* est relativement petit, ce qui signifie que la poussière et le gaz de son disque d’accrétion orbitent en quelques minutes plutôt qu’en quelques semaines, créant une cible mobile d’une observation à l’autre. Markoff a comparé les observations avec la tentative de photographier un chiot poursuivant sa queue à l’aide d’un appareil photo avec une vitesse d’obturation lente. Les scientifiques ont également dû regarder à travers le plan galactique et filtrer les étoiles intermédiaires et les nuages de poussière de leurs images. Une combinaison de ces facteurs – et peut-être un phénomène de trou noir extrême – explique les taches lumineuses dans l’image.
“Nous n’avions pas prévu à quel point ce serait évasif et insaisissable”, a déclaré Younsi. “C’était vraiment une photo difficile à prendre. Il est difficile d’exagérer cela.
L’EHT capte le rayonnement émis par les particules à l’intérieur du disque d’accrétion qui sont chauffées à des milliards de degrés lorsqu’elles orbitent autour du trou noir avant de plonger dans le vortex central. Le halo tacheté de l’image montre la lumière courbée par la puissante gravité du trou noir, qui est 4 m fois plus massif que celui de notre soleil.
En fin de compte, les scientifiques espèrent que l’observation d’une gamme de trous noirs – des géants assez dormants comme le nôtre et des géants turbulents comme M87 * – pourrait aider à répondre à une question de type poule et œuf sur l’évolution des galaxies.
« C’est une question ouverte dans la formation et l’évolution galactique. Nous ne savons pas qui est venu en premier, la galaxie ou le trou noir », a déclaré le professeur Carole Mundell, astrophysicienne à l’Université de Bath qui ne fait pas partie de la collaboration EHT.
“Du point de vue technologique, c’est époustouflant que nous puissions faire cela”, a-t-elle déclaré à propos des dernières images.
Les résultats de l’équipe EHT sont publiés jeudi dans un numéro spécial d’Astrophysical Journal Letters.
