L’image a fera le tour du monde. C’est qu’elle est historique : elle montre, au c?ur tout d’un halo orange, l’ombre d’un trou noir pas loin d’engloutir d’la matiere brulante.

L’image a fera le tour du monde. C’est qu’elle est historique : elle montre, au c?ur tout d’un halo orange, l’ombre d’un trou noir pas loin d’engloutir d’la matiere brulante. | CAS Music Productions

Tout ca a plus de 50 millions d’annees-lumiere en Terre ! Comment votre toute toute premiere image d’un trou noir a-t-elle ete prise ? Quels enseignements livre-t-elle ? Le decryptage de Benoit Rey.

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Voici la toute premiere belle photo tout d’un trou noir !

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Les trous noirs seront des reliques d’etoiles effondrees, devenant si denses que leur gravite empeche matiere et lumiere de s’en echapper. Ils prennent la forme de la sphere delimitee via un horizon des evenements .

La voila donc enfin ! Apres d’interminables mois d’attente, la collaboration internationale Event Horizon Telescope (EHT) a revele au monde la toute premiere image tout d’un trou noir : un monstre cosmique 6,5 milliards de fois plus massif que notre Soleil, aussi gros que notre Systeme solaire entier, qui trone au centre de https://datingmentor.org/fr/eris-review/ la galaxie M87, a 52 millions d’annees-lumiere une Terre. C’est le ombre que l’on voit se detacher sur le disque orange de matiere brulante qu’il est en train d’engloutir. Pour la premiere fois, on distingue le monstre, on le mesure, on l’analyse en direct : on le voit si tant reste qu’on puisse vraiment voir un trou noir.

EN QUETE D’UNE RESOLUTION MAXIMALE

Voila vingt ans que Sheperd Doeleman et ses collegues de l’EHT ciblent votre trou noir M87*, justement Afin de ses dimensions titanesques. Car si depuis les annees 1960 les astronomes se disent que les trous noirs pullulent dans notre Galaxie, ils desesperaient de les voir un jour. Notre majorite d’entre eux, qui naissent en mort d’etoiles massives, sont Dans les faits minuscules : d’une taille de Paris intra-muros. Hors d’atteinte, donc, des telescopes actuels. Quant aux trous noirs supermassifs, tel M87* ou Sagittarius A* (celui de notre Galaxie), ils paraissent certes bien plus gros (un milliard de fois Paris intra-muros pour M87*) et bien plus lointains. Et ils se cachent au centre des galaxies, dans d’epais cocons de matiere opaque.

D’ou l’idee de nos observer dans les ondes radio, qui peuvent traverser la poussiere cosmique. Mais Di?s lors, la resolution est faible. Alors que Afin de distinguer l’ombre des trous noirs depuis la Terre, la resolution utile reste enorme : equivalente a celle qui permettrait de lire un journal a Paris depuis New York ! Les trous noirs promettaient donc de rester invisibles pour i chaque fois Sauf a developper un projet titanesque : un reseau de plusieurs radiotelescopes repartis sur la surface du Globe, synchronises a J’ai nanoseconde pres, qui pointeraient l’ensemble de au meme moment vers une cible, formant l’equivalent d’un radiotelescope d’la taille d’une Terre.

C’est votre projet pharaonique d'”interferometrie a tres longue base” qui vient d’arriver a son terme. Apres avoir prouve sa faisabilite en 2006, les membres de l’EHT ont mis dix annees a selectionner des antennes compatibles a travers l’univers, principalement celles qui etaient equipees de la horloge atomique Afin de la synchronisation des donnees. Cela a fallu ensuite convaincre ces observatoires de conceder une fenetre d’observation de 11 jours successifs. Et designer la date. “Notre meilleure saison Afin de la radioastronomie est l’hiver, car l’humidite de l’air est a son taux le plus bas, explique Pablo Torne, de l’equipe de l’antenne espagnole. Juste, l’hiver au sein d’ l’hemisphere Nord correspond a l’ete au Chili. Nous avons donc du Realiser tourner des simulations meteorologiques pour etablir statistiquement quel etait le meilleur compromis. C’est en avril.”

Elle confirme l’existence des trous noirs

Que montre exactement une telle image ? “A vrai dire, c’est une question tres chaude dans la communaute, ce type d’image relativiste est reellement subtile a interpreter” , reconnait Frederic Vincent, de l’observatoire de Meudon. A priori, le cercle orange correspond a la sphere photonique, une fine coquille de lumiere constituee de photons, temporairement captures en orbite a Notre frontiere du trou noir. Ils en effectuent deux ou trois fois le tour puis s’echappent. Soit aupres du trou noir, ainsi, ils se font avaler ; soit par l’exterieur, auquel cas une simple partie peut s’extraire une galaxie et parvenir jusqu’a nous sous la forme de cet anneau lumineux. Mes photons sont en majorite issus du disque de matiere acceleree en spirale autour du trou noir jusqu’a 50 % d’une vitesse de la lumiere et chauffee jusqu’a 100 milliards de degres cela la rend incandescente.

Quant a votre qu’on ne voit jamais, au milieu de l’image, c’est l’ombre du trou noir. “Nous ne detectons aucun rayonnement en provenance du centre de l’ombre, et cela confirme que celui-ci s’agit bien d’un horizon des evenements”, pointe Dimitrios Psaltis. Ca exclut d’autres candidats comme les trous de ver, les gravastars ou les singularites nues, qui laisseraient une signature differente concernant l’image. “l’integralite des alternatives ne semblent pas encore exclues, on pourrait etre face a un autre genre d’objet exotique. Cela faudra attendre des observations avec une meilleure resolution, precise Eric Gourgoulhon, a l’Observatoire de Paris. Mais l’explication la plus rationnelle, a laquelle tout le monde adhere, y compris moi, reste celle d’un trou noir.”

L’image reste une carte en intensite des ondes radio emises par le disque de poussiere autour de M87* (du rouge au jaune).