L'Event Horizon Telescope révèle enfin Sgr A*, le trou noir supermassif de la Voie lactéeL'Event Horizon Telescope révèle enfin Sgr A*, le trou noir supermassif de la Voie lactéeDiagonal_lineDiagonal_line
Sciences

L'Event Horizon Telescope révèle enfin Sgr A*, le trou noir supermassif de la Voie lactée

La théorie des trous noirs nous dit que parfois ils s'entourent d'un disque de matière chauffée fortement et qu'ils rayonnent donc de ce point de vue. On doit pouvoir observer une sorte d'ombre, si l'on peut dire, de l'horizon des événements d'un trou noir qui, lui, ne rayonne pas, sur une image suffisamment agrandie et résolue montrant le disque d'accrétion. C'est bien ce qu'ont fait les membres de la collaboration EHT avec le trou noir M87* et aujourd'hui avec le trou noir supermassif de notre Voie lactée dont ils révèlent pour la première fois l'image.
Il y a environ 3,5 millions d'années, le trou noir supermassif de la Voie lactée serait entré brusquement en activité en accrétant un nuage de gaz contenant l'équivalent de 100.000 masses solaires.
Pendant longtemps, les Homo sapiens n'ont donc, a fortiori, pas soupçonné la présence dans notre Galaxie d'un astre compact donnant une illustration extrême de la physique de l'espace-temps courbe découvert il y a plus d'un siècle par Einstein.
Cette image, en fausses couleurs, prise dans le domaine radio, a été rendue possible à partir des observations d'un réseau lui aussi mondial de radiotélescopes, tel l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma) au Chili, dont les pouvoirs de résolution ont été combinés grâce au développement de l'interférométrie à très longue base (ou VLBI pour Very Long Baseline Interferometry).
Comme Futura l'avait expliqué dans le précédent article ci-dessous, l'EHT avait déjà permis d'obtenir une image du trou noir supermassif de la galaxie elliptique géante M87, bien connue notamment pour ses jets de matière relativistes dus à une accrétion massive de matière.
Tout ce que nous avions expliqué précédemment dans cet article ainsi que le contenu des vidéos qu'il présente est donc pertinent pour comprendre en détail ce que les chercheurs de l'EHT ont expliqué dans la conférence en direct que l'on pouvait suivre sur YouTube.
Les astrophysiciens nous y expliquent notamment que la masse du trou noir déduite de la détermination de la taille de l'ombre du trou noir que nous supposons être à l'origine de Sgr A* est parfaitement compatible avec celle déduite depuis une vingtaine d'années de l'étude des mouvements de certaines étoiles proches de lui en utilisant les lois de la relativité générale d'Einstein (cette détermination avait été à l'origine de l'attribution du prix Nobel de physique à Andrea Ghezet Reinhard Genzel).
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Le communiqué contient aussi une explication de la raison pour laquelle il n'a pas été possible de former l'image de Sgr A* aussi vite qu'on le pensait contrairement au cas du trou noir M87*, comme Futura l'expliquait dans le précédent article.
Il a donc fallu mettre au point des techniques de traitement d'images adaptées et les utiliser en complément, comme dans le cas de M87*, de savants calculs menés avec des superordinateurs et permettant de faire des comparaisons avec des trous noirs simulés également sur ces machines.
Au final, la théorie de la relativité générale et celle des trous noirs qui en est déduite en sortent renforcées même si le dernier mot n'a pas encore été dit.
Comme Futura l'avait expliqué, c'est bel et bien Jean-Pierre Luminet qui avait été le premier à modéliser sur ordinateur l'aspect que pourrait avoir un trou noir entouré d'un disque d'accrétion chaud et il vient de faire ses premiers commentaires sur l'image de Sgr A*, commentaires que nous reprenons.
Voici donc les commentaires de Jean-Pierre Luminet
1/ Ce n'est pas une annonce aussi sensationnelle que cela, dans la mesure où l'image ressemble énormément à celle déjà obtenue en 2019 avec M87*, bien qu'à des échelles de masses et de tailles très différentes (SgrA* est 1.500 fois moins massif, donc plus petit, que M87*).
Le taux d'accrétion (masse de gaz absorbée par unité de temps) de SgrA* est en effet très faible, très en dessous du taux maximal (limite d'Eddington), ce qui était aussi le cas de M87*.
2/ Contrairement à ce que certains espéraient, il n'y a pas de vidéo ni de time lapse : pour cela il faudra au moins attendre les résultats de la deuxième campagne d'observations qui a eu lieu en mars 2022, soit pas avant 2024.
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3/ Le système est vu encore plus de face que M87* (c'est-à-dire un angle de vue polaire, quasiment 90° au-dessus du plan du disque.
4/ La principale différence concerne les taches chaudes.
Dans la rangée du haut, les reconstructions d’image de SgrA* à gauche et de M87* à droite. Dans la rangée du bas, les simulations faites en 1989 avec Jean-Alain Marck avec des angles de vue de 65° à gauche et de 90° à droite. © Luminet, ESO