Mille fois plus petit et moins massif que le trou noir de la galaxie Messier 87, Sagittarius A* se situe à 27 000 années-lumière de la Terre et est quatre fois plus massif que le Soleil.
Trois ans après la première photo d’un trou noir, celle de la galaxie Messier 87 (M87*), les astronomes de la Collaboration Event Horizon Telescope (EHT) ont dévoilé une nouvelle image surprenante qui a définitivement confirmé l’existence d’un trou noir supermassif également au centre de notre galaxie : connu sous le nom de Sagittaire A* (Sgr A*), le trou noir de la Voie Lactée est situé à environ 27 mille ans de la Terre et apparaît très similaire à M87*, même si celui de notre galaxie est un mille fois plus petit et moins massif que le M87*. Le résultat, annoncé aujourd’hui lors de diverses conférences de presse à travers le monde, a été publié en dix articles dans un numéro spécial de Lettres du journal astrophysique.
Le trou noir Sagittarius A* au centre de notre galaxie
L’image du Sagittaire A *, qui a fourni une première vue extraordinaire de l’énorme objet au centre de la Voie lactée, montre un épais anneau de gaz incandescent entourant une région centrale sombre appelée « ombre ». L’anneau est produit par la lumière déformée par la puissante gravité du trou noir, qui est quatre fois plus massif que le Soleil. À l’intérieur de l’ombre, bien que non visible sur l’image, se trouve l’horizon des événements, la « frontière » mathématiquement définie de le trou noir, qui devrait mesurer de 12 à 24 millions de kilomètres de diamètre, selon la rotation du trou noir.
On pense plutôt que l’anneau lumineux autour de l’ombre dérive d’un mélange de deux sources : la première est un vortex de photons tournant autour du Sagittaire A* (phénomène que les astrophysiciens appellent un « anneau photonique ») tandis que la seconde est un disque surchauffé de matériau lumineux qui entoure probablement le trou noir. Plus précisément, les astronomes de l’EHT ont découvert que la taille de l’anneau de photons est conforme aux prédictions de la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein.
La première image du Sagittaire A *
Bien que Sagittarius A* soit beaucoup plus proche que M87*, il était très difficile d’en obtenir une image car, étant beaucoup plus petit que M87*, le gaz met quelques minutes (plutôt que des jours) pour effectuer une orbite autour du trou noir. « LALe gaz, proche des trous noirs, se déplace à la même vitesse de la lumière autour du Sagittaire A* et M87* – a expliqué le scientifique EHT Chi-kwan Chan, du Steward Observatory and Department of Astronomy et du Data Science Institute de l’Université d’Arizona, aux États-Unis -. Mais alors que le gaz met des jours ou des semaines à orbiter autour du plus grand M87 *, dans le plus petit Sgr A *, il complète une orbite en quelques minutes. Cela signifiait que la luminosité et la structure du gaz autour de Sgr A * changeaient rapidement pendant l’observation, un peu comme essayer de prendre une photo nette d’un chiot pourchassant rapidement sa queue.« .
L’image a été obtenue grâce à un puissant réseau mondial de télescopes, dont ceux appartenant à l’Observatoire européen austral (ESO) au Chili, ainsi que des observatoires en Europe, aux États-Unis et même au pôle Sud, nécessitant un niveau de collaboration internationale sans précédent. et coordination. Les chercheurs ont également dû développer de nouveaux outils d’imagerie sophistiqués qui combinaient le mouvement du gaz autour de Sgr A* pour obtenir, à partir de la moyenne des différentes images extraites par l’équipe, le premier cliché qui révèle l’apparition du géant au centre de notre galaxie. .
La possibilité d’avoir deux images de deux trous noirs de tailles très différentes offre également la possibilité de faire quelques comparaisons. Les scientifiques ont également commencé à utiliser les nouvelles données pour tester les théories et les modèles de comportement des gaz autour des trous noirs, un processus encore mal compris, qui jouerait un rôle clé dans la formation et l’évolution des galaxies.