Les images les plus détaillées de la danse des étoiles autour du trou noir géant au centre de la Voie lactée
Sciences
Les astronomes continuent à sonder de plus en plus proche de l'horizon des événements du trou noir central de la Voie lactée avec le VLT de l'ESO. Ils mesurent plus précisément les mouvements des étoiles proches en orbite autour de lui, à la recherche d'une nouvelle physique et d'une meilleure connaissance de cet objet compact afin de déterminer notamment sa masse et sa vitesse de rotation.
"« La théorie de la relativité générale est une théorie de la gravitation et comme la théorie newtonienne de la gravitation, qu'elle affine et élargit, son foyer naturel est l'astronomie" », ainsi s'exprimait Subrahmanyan Chandrasekhar.
Un des laboratoires possibles de cette quête, c'est un trou noir supermassif.
Cela tombe bien, nous en avons un à portée de main, ou plutôt de télescopes et radiotélescopes, au cœur de la Voie lactée.
Deux nouveaux articles publiés dans Astronomy & Astrophysics provenant des membres de la collaboration Gravity expose les derniers résultats obtenus en utilisant le Very Large Telescope en mode interféromètre de l'Observatoire européen austral (VLTI de l'ESO).
Swipe up to watch the video
Cela permet d'obtenir une très grande résolution et selon le communiqué de l'ESO accompagnant les nouvelles publications, la noosphère a obtenu les images les plus détaillées et les plus nettes à ce jour de la région entourant le trou noir supermassif au centre de notre Galaxie, avec un gain d'un facteur 20 pour le zoom réalisé.
L'IA pour percer les secrets des trous noirs
La synthèse d'ouverture n'a pas été la seule technique employée pour atteindre ce résultat, précise le communiqué.
"La meilleure façon de répondre à ces questions est de suivre les étoiles sur des orbites proches du trou noir supermassif."
Swipe up to watch the video
Déjà dans le cadre de la physique newtonienne, la façon dont un petit corps céleste est en mouvement autour d'un grand sous l'effet de la gravitation permet d'estimer la masse du plus massif.
Une détermination de la masse et de la vitesse de rotation de Sagittarius A*
L'exemple le plus célèbre dans le grand public est sans doute celui de l'avance du périhélie de l'orbite de Mercure.
Plus généralement, les mouvements de petits corps matériels, de rayons lumineux ou la propagation d'ondes électromagnétiques, comme des ondes radio, sont d'autant plus affectés qu'ils sont proches d'un corps massif et/ou dense.
En fait, c'est également un moyen de déterminer non seulement la masse de ces trous noirs et leur vitesse de rotation mais aussi de chercher à déterminer si l'on n'est pas en présence d'objets décrits par d'autres équations que celle de la théorie de la relativité générale, peut-être comme celle de la théorie de la relativité intriquée.
Or justement, en plus d'affiner les mesures des mouvements d'étoiles proches de Sagittarius A*, les astronomes en ont vu une autre baptisée S300.
"« Suivre les étoiles sur des orbites rapprochées autour de Sagittarius A* nous permet de sonder avec précision le champ gravitationnel autour du trou noir massif le plus proche de la Terre, de tester la relativité générale et de déterminer les propriétés du trou noir "», explique Reinhard Genzel.
S29 est intéressante notamment parce qu'elle détient le record de l'étoile qui s'est approchée le plus près du trou noir à la fin du mois de mai 2021, à seulement 13 milliards de kilomètres, soit environ 90 fois la distance Soleil-Terre, et ce avec une vitesse spectaculaire de 8.740 kilomètres par seconde.
Toujours est-il que nous savons désormais que la masse de Sagittarius A* est de 4,30 millions de masses solaires environ et que le trou noir se trouve à 27.000 années-lumière du Soleil environ.
L'avenir se présente brillamment car une version upgradée des instruments se prépare avec Gravity+, qui permettra de faire des mesures encore plus précises et de débusquer de nouvelles étoiles présentant un intérêt pour étudier le trou noir supermassif.
