Le trou noir de notre galaxie tourne si vite qu’il transforme l’espace-temps autour de lui
Un monstre supermassif se cache au centre de notre galaxie et des astronomes viennent de découvrir qu’il tourne si vite qu’il déforme le tissu de l’espace-temps pour lui donner la forme d’un “ballon de football (américain)”.
Selon la théorie de la relativité générale d’Einstein, la masse déforme l’espace-temps, un « tissu » quadridimensionnel qui imprègne l’univers, et l’effet est ce que nous ressentons sous la forme de la gravité. Ce phénomène se produit avec n’importe quelle masse, vous déformez vous-même l’espace-temps en ce moment même, mais il est à peine perceptible jusqu’à ce qu’il s’agisse d’objets extrêmement massifs, tels que des trous noirs ou des galaxies entières.
Représentation de la déformation de l’espace-temps par la gravité du Soleil. (NASA)
Dans ce cas, on obtient des résultats étranges. Les galaxies peuvent agir comme des lentilles (lentille gravitationnelle) qui grossissent les objets lumineux situés derrière elles, ce qui nous permet de voir beaucoup plus loin dans le cosmos que la normale. Les collisions entre les trous noirs et les étoiles à neutrons provoquent des ondes dans tout l’univers. Un système stellaire extrêmement dense a été vu en train d’entraîner et de déformer l’espace-temps. Aujourd’hui, des astronomes ont découvert que le trou noir supermassif situé au centre de la Voie lactée exerce lui aussi des effets étranges sur l’espace-temps.
Schéma du phénomène de lentille gravitationnelle : un amas de galaxies, au centre de l’image, déforme par sa masse la lumière et la toile de l’espace temps, représenter par la grille bleue. Ainsi, du point de vue de la Terre, en bas à droite, cette courbure de l’espace temps crée un effet de loupe qui permet de grossir les galaxies se trouvant plus loin derrière l’amas de galaxies entrainant l’effet de lentille gravitationnelle. (Hubble)
Connu sous le nom de Sagittarius A* (Sgr A*), ce trou noir a une masse d’environ 4 millions de soleils, ce qui signifie qu’il a beaucoup de poids à donner au continuum spatio-temporel. De nouvelles recherches révèlent que Sgr A* tourne si vite que, vu de côté, il écraserait l’espace-temps qui l’entoure pour lui donner la forme d’un ballon de football.
Image d’entête : représentation artistique d’une coupe transversale de Sagittarius A*, le trou noir supermassif situé près du centre de notre galaxie, la Voie lactée. Au centre de l’image, le trou noir circulaire en rotation est représenté en noir sur le côté. Le gaz tourbillonnant qui entoure Sagittarius A* est représenté en blanc et en jaune de part et d’autre du trou noir, à l’intérieur d’une ligne pointillée de forme rectangulaire, indiquant qu’il s’agit d’une vue en coupe. La forme de l’espace-temps entourant Sgr A*, représentée par le bord intérieur du gaz blanc et jaune de part et d’autre du trou noir, a été écrasée. L’espace-temps autour de Sgr A* ressemble ainsi à la forme d’un ballon de football américain. (NASA/CXC/M. Weiss)
Les astronomes ont utilisé les données de rayons X fournies par le télescope spatial Chandra et les données radio fournies par le réseau de télescopes Very Large Array (VLA) pour calculer la vitesse de rotation de Sgr A*, en se basant sur la manière dont la matière s’écoule autour du trou noir. Leur étude a révélé que ce dernier a une vitesse angulaire d’environ 60 % de la vitesse de la lumière et un moment angulaire d’environ 90 % de la vitesse de la lumière.
Bien entendu, il n’est pas possible de déformer la réalité sans conséquence. La rotation rapide de Sgr A* dégage une énorme quantité d’énergie, qui peut entraîner des flux de matière autour du trou noir. De gigantesques « cheminées » de rayons X au-dessus et au-dessous du plan de notre galaxie prouvent que Sgr A* fut beaucoup plus actif par le passé, et qu’il pourrait redevenir turbulent à l’avenir.
Selon Anan Lu, de l’Université McGill (Canada) et coauteur de l’étude :
Bien qu’il soit silencieux pour l’instant, notre travail montre qu’à l’avenir, il donnera un coup de fouet incroyablement puissant à la matière environnante. Cela pourrait se produire dans un millier ou un million d’années, ou bien au cours de notre vie.
L’étude publiée dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society : New black hole spin values for Sagittarius A* obtained with the outflow method et présentée sur le site Chandra : Telescopes Show the Milky Way’s Black Hole is Ready for a Kick.