Un trou noir supermassif au centre de notre voie lactée photographié pour la première fois

Les scientifiques ont réussi à imaginer le Sagittaire A*, un trou noir supermassif qui vit au centre de notre galaxie, la Voie lactée. C’est un trou noir stupéfiant, quatre millions de fois la masse de notre Soleil.

Ce monstre vit au centre de notre galaxie, la Voie lactée

Vous regardez une zone centrale sombre où se trouve le trou, qui est entouré d’un flux de lumière provenant d’un gaz extrêmement chaud accéléré par des forces gravitationnelles colossales. À titre de comparaison, l’anneau a à peu près la même taille que l’orbite de Mercure autour de notre Soleil.

C’est une distance de 40 millions de miles (environ 60 km). Heureusement, puisque ce trou noir supermassif est si loin – quelque 26 000 années-lumière dans le futur – il n’y a aucune chance que nous courions un quelconque danger.

L’image a été produite par une équipe internationale appelée le Télescope d’horizon d’événement (EHT).

Les scientifiques ont réussi à imaginer le Sagittaire A*, un trou noir supermassif qui vit au centre de notre galaxie, la Voie lactée.  C'est un trou noir stupéfiant, quatre millions de fois la masse de notre Soleil.
Heureusement, puisque ce trou noir supermassif est si loin – quelque 26 000 années-lumière dans le futur.

La deuxième image de l’année est celle d’un trou noir supermassif au centre d’une autre galaxie, Messier 87, également connue sous le nom de M87. Cette chose était plus de mille fois plus grande que notre Soleil en termes de taille.

“Mais cette nouvelle image est spéciale parce qu’elle est notre trou noir supermassif », a expliqué le professeur Heino Falcke, l’un des pionniers européens du projet EHT.

“C’est dans” notre arrière-cour “, et si vous voulez comprendre les trous noirs et leur fonctionnement, c’est celui qui vous le dira car nous le voyons dans les moindres détails”, a déclaré Falcke à BBC News.

Qu’est-ce qu’un trou noir supermassif ?

Le terme «trou noir supermassif» fait référence à une région de l’espace où la matière s’est effondrée sur elle-même. Parce qu’il est si fort, rien, pas même la lumière, ne peut échapper à l’attraction gravitationnelle d’un trou noir supermassif. Les trous noirs supermassifs résulteront de la destruction catastrophique d’étoiles massives. Certains, en revanche, sont extrêmement énormes et ont des milliards de fois la masse de notre Soleil. On ne sait pas comment ces trous noirs supermassifs se forment.

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La photo est un tour de force technique. Il doit l’être. À une distance de 26 000 années-lumière de la Terre, Sagittarius A*, ou Sgr A* en abrégé, est une petite piqûre d’épingle dans le ciel. Pour discerner une telle cible, il faut une résolution incroyable. L’astuce de l’EHT est une technique appelée interférométrie à très longue ligne de base (VLBI).

La photo est une merveille technique. Il doit l’être. Le Sagittaire A*, ou Sgr A* en abrégé, est un minuscule point d’épingle dans le ciel nocturne à 26 000 années-lumière de la Terre. Repérer une telle cible avec une telle précision nécessite une résolution énorme. L’EHT utilise une méthode appelée interférométrie à très longue ligne de base (VLBI) pour accomplir cette tâche. Il s’agit essentiellement d’un réseau de huit antennes radio largement séparées qui simule la taille du télescope de notre planète.

L’angle d’élévation de l’EHT est très élevé, ce qui signifie qu’il peut couper un angle sur le ciel mesuré en microsecondes d’arc. Les membres de l’équipe disent avoir une clarté de vision comparable à celle de voir un bagel à la surface de la Lune.

Même dans ce cas, la construction d’une photographie numérique à partir de plusieurs pétaoctets (1 Po = 1 million de Go) de données nécessite l’utilisation d’horloges atomiques, d’algorithmes intelligents et d’une éternité de puissance de calcul intensif.

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Les scientifiques ont réussi à imaginer le Sagittaire A*, un trou noir supermassif qui vit au centre de notre galaxie, la Voie lactée.  C'est un trou noir stupéfiant, quatre millions de fois la masse de notre Soleil.L’obscurité d’un trou noir supermassif courbe la lumière, formant un disque d’accrétion. Il n’y a rien à observer qu’une « ombre », mais la luminosité de la matière volant autour de cette obscurité et s’étirant en un cercle, appelé disque d’accrétion, révèle où se trouve l’objet.

Vous vous demandez peut-être ce qu’il y a de nouveau dans l’image mise à jour de M87 lorsque vous la comparez à l’ancienne. Il existe cependant des différences importantes.

« Parce que Sagittarius A* est un trou noir beaucoup plus petit – il est environ mille fois plus petit – sa structure annulaire change à des échelles de temps mille fois plus rapides. C’est très dynamique. Les «points chauds» que vous voyez dans l’anneau se déplacent de jour en jour », a déclaré le Dr Ziri Younsi de l’University College de Londres.

Cela ressort des calculs de l’équipe sur ce que vous verriez si vous pouviez vous placer au centre de notre galaxie, la Voie lactée, et observer la situation avec des yeux sensibles aux radiofréquences.

À une vitesse de 190 000 mph (environ 300 000 km/s), le gaz surchauffé et enthousiaste de l’anneau tourbillonne autour du trou noir supermassif. Les régions les plus lumineuses sont très probablement des sites où la matière s’écoule vers nous et où son émission de lumière est énergisée ou « boostée par Doppler », en conséquence.

Ces variations rapides près de Sgr A* sont l’une des raisons pour lesquelles il a fallu si longtemps pour construire une image de M87. L’interprétation des données a été beaucoup plus difficile.

En revanche, M87, à sa plus grande taille et à sa distance de 55 millions d’années-lumière, semble statique par rapport à M64.

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Les scientifiques utilisent déjà les résultats de cette image pour tester les théories contemporaines de la gravité. Jusqu’à présent, ce qu’ils ont observé est tout à fait cohérent avec les équations de la relativité générale d’Einstein, qu’il a publiées pour la première fois en 1915.

Les scientifiques ont réussi à imaginer le Sagittaire A*, un trou noir supermassif qui vit au centre de notre galaxie, la Voie lactée.  C'est un trou noir stupéfiant, quatre millions de fois la masse de notre Soleil.
Le terme «trou noir supermassif» fait référence à une région de l’espace où la matière s’est effondrée sur elle-même.

Depuis des décennies, nous savons qu’un trou noir supermassif existe au centre de la galaxie de la Voie lactée. Quoi d’autre, mais un trou noir supermassif, pourrait créer des forces qui accélèrent les étoiles proches dans l’espace à des vitesses de 24 000 km/s (à titre de comparaison, notre Soleil parcourt la galaxie de la Voie lactée à une vitesse tranquille de 230 kilomètres par seconde ou 140 miles par heure) ?

Des centaines d’étoiles feront le tour du trou noir supermassif à des vitesses de centaines de milliers à des milliards de kilomètres par heure. Ils rechercheront également des signes d’amas concentrés de matière noire, ainsi que des preuves qu’il existe des trous noirs supermassifs de la taille d’une étoile dans la région.

“Chaque fois que nous obtenons une nouvelle installation qui peut prendre une image plus nette de l’Univers, nous faisons de notre mieux pour l’entraîner sur le centre galactique, et nous apprenons inévitablement quelque chose de fantastique”, a expliqué le Dr Jessica Lu de l’Université de Californie à Berkeley, US, qui dirigera la campagne Webb.

Les conclusions de la collaboration EHT sont publiées dans une édition spéciale de Les lettres du journal astrophysique. Au fait, saviez-vous que la NASA envisage de détruire la Station spatiale internationale ?