L‘image d’un trou noir, partagée par les scientifiques mercredi, représente pas mal de choses. C’est la toute première observation directe de l’horizon des événements d’un trou noir, la limite à partir de laquelle même la lumière ne peut échapper à son influence, et c’est une preuve qui étaye la théorie de la relativité générale d’Einstein.

Cette infographie d’un trou noir présente : le disque d’accrétion, l’horizon des évènements, les jets relativistes, la singularité, la sphère de photons, l’orbite circulaire stable intérieure (la plus petite orbite circulaire sur laquelle une particule peut tourner de façon stable autour d’un objet massif en relativité générale). (ESO)

Mais l’image est aussi un peu floue. C’est pourquoi les scientifiques du Event Horizon Telescope (EHT), le réseau international qui a capturé l’image, promettent que la prochaine sera beaucoup plus nette.

L’EHT est un réseau de radiotélescopes répartis dans le monde entier. En combinant leurs données, les scientifiques peuvent essentiellement traiter l’EHT comme s’il s’agissait d’une seule parabole de la taille d’une planète. Cela leur permet de repérer de petits objets lointains comme le trou noir au centre de la galaxie M87, mais comme il n’y a qu’une poignée de télescopes dans le réseau, les images sont floues par nature.

Le télescope Event Horizon, un réseau de 8 radiotélescopes répartis dans le monde entier. (AFP)

Depuis la collecte des données M87, un certain nombre de télescopes ont rejoint les rangs de l’EHT, ce qui signifie que toute future image sera déjà plus nette, selon Shep Doeleman, directeur de l’EHT. Il précise également que des algorithmes pourraient être utilisés pour “nettoyer” l’image actuelle.

Celle-ci a été obtenue à l’aide d’un réseau de télescopes capables de capter une longueur d’onde aussi petite qu’un millimètre, l’objectif de Doeleman est de la faire descendre à 0,87 millimètre. Cela permettrait d’affiner les images futures de 13 %.

Dans les années à venir, l’EHT pourrait même devenir plus grande que la Terre.

Selon M. Doeleman, expliquant qu’il espère introduire les télescopes en orbite :

La domination du monde ne suffit pas, nous voulons aussi aller dans l’espace.

Cela signifierait une résolution encore plus élevée pour les futures images de trous noirs, et cela pourrait aider l’EHT à capturer enfin Sagittaire A*, le trou noir supermassif au cœur de la Voie lactée.

 

En ce qui concerne le principal sujet de cette photo

Ce trou noir est à environ 55 millions d’années-lumière d’ici, à l’intérieur d’une galaxie d’un rayon de 60 000 années-lumière. Notre propre galaxie a un diamètre de plus de 100 000 années-lumière en comparaison.

Zoom au cœur de la galaxie M87. (ESO)

La masse du trou noir est une autre paire de manches. Multipliez la quantité de matière qui compose notre Soleil par 6,5 milliards. Rassembler toute cette masse dans un volume si petit qu’il n’a techniquement aucune dimension spatiale.

Simulation magnétohydrodynamique de l’environnement autour du trou noir au cœur de M87. (ESO)

Cet étrange petit point rempli d’une quantité faramineuse de masses déforme l’espace à un tel degré, que même la lumière n’a pas l’accélération suffisante pour lui faire concurrence.

Pour avoir l’espoir de s’en échapper, il faudrait que les photons se trouvent à environ 18 000 000 000 000 de kilomètres du centre. Soit environ 122 fois la distance entre la Terre et le Soleil. Plus près, ils tombent…

En dehors de cette frontière sans retour (??), la matière tourbillonne de plus en plus près de la limite de la vitesse maximale de l’Univers, émettant des radiations à mesure qu’elle avance.

Parfois, les chiffres ne rendent pas justice. Un diagramme à l’échelle est nécessaire, comme celui de Randall Munroe de XKCD qui compare la taille du trou noir avec la distance de pluton du Soleil et de la sonde Voyager 1 qui a dépassé la limite de notre système solaire.

Bien évidemment, le Guru vous informera de toutes les découvertes qui découleront de ces images, tout en diffusant les prochaines…