La communauté scientifique espère enfin voir l'image réelle d'un trou noir grâce au réseau Event Horizon Telescope. NASA/SOFIA/Lynette Cook/Handout via REUTERS

L’énigme des trous noirs enfin percée?

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La communauté scientifique retient son souffle. Mercredi, on pourrait enfin voir la première image d’un trou noir, l’un des éléments clés, mais aussi l’un des plus énigmatiques du cosmos.

Les chercheurs réunis dans la collaboration d’Event Horizon Telescope (EHT) doivent dévoiler leurs résultats. En gros, l’EHT est un réseau d’antennes paraboliques éparpillées dans le monde qui combinent leurs données pour mesurer la taille de deux trous noirs supermassifs.

Le premier de ces trous noirs est Sagittarius A* (Sgr A*), qui se trouve au centre de la Voie lactée à 26 000 années-lumière de la Terre. Sa masse est équivalente à 4,1 millions de fois celle du Soleil. Son rayon équivaut à un dixième de la distance entre la Terre et le Soleil.

Le second est un monstre d’une masse 6 milliards de fois plus grande que celle de notre Soleil et 1500 fois plus que Sgr A*. Il se trouve à 50 millions d’années-lumière de la Terre, au centre de la galaxie M87.  Tout cela nous indique déjà qu’on sait, en théorie, que d’énormes trous noirs sont présents au cœur de certaines galaxies.

De véritables monstres

On les qualifie de supermassifs pour la bonne et simple raison que leur masse peut varier entre quelques millions et quelques milliards de masses solaires. Ils ont commencé à se former très tôt dans l’univers, avec les galaxies. Ils grossissent donc depuis quelque 10 milliards d’années.

Les trous noirs supermassifs sont au centre des galaxies. REUTERS/NASA

À côté de ces mastodontes, il en existerait de plus petits, les trous noirs stellaires, qui se forment à la fin du cycle de vie d’une étoile. Ils sont tellement petits que chercher à voir même ceux qui sont plus proches de nous serait l’équivalent d’une tentative d’observation d’une cellule humaine sur la Lune. C’est tout dire.

Problème : on ne comprend pas bien comment les trous noirs se forment. Tout ce qu’on sait, c’est qu’il s’agit d’un objet céleste d’une masse extrêmement importante dans un volume très petit. Guy Perrin, astronome à l’Observatoire de Paris-PSL, illustre le phénomène en évoquant l’image de la Terre comprimée dans un dé à coudre, ou encore du soleil qui a 1391 millions de kilomètres de diamètre et qui est rétréci à 6 km.

L’attraction gravitationnelle de ces objets est telle que rien ne peut s’en échapper, ni la matière ni la lumière, quelle qu’en soit la longueur d’onde. On ne peut donc pas directement les observer. C’est du moins ce qu’affirme la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein, qui permet d’expliquer le fonctionnement des trous noirs, sans en dévoiler tous les mystères.

Les trous noirs déforment tout, y compris le temps et l’espace. NASA/JPL-Caltech/Handout avec REUTERS

Le gaz, porté à des chaleurs extrêmes ainsi que les morceaux d’étoiles tournent en spirale autour du trou noir pour finalement y plonger, en générant un sursaut brillant de lumière ultra-violette. C’est que, sous l’effet de son extraordinaire attraction gravitationnelle, le trou noir engloutit les étoiles trop proches qui sont alors aplaties, étirées puis disloquées.

En plus d’être invisibles, les trous noirs distordent l’espace et le temps. À défaut de les observer directement, ce qui nécessiterait un voyage interstellaire pour l’instant irréalisable, les astronomes cherchent depuis des années à établir leur pourtour. La communauté scientifique espère faire un pas de plus dans leur compréhension grâce aux images attendues mercredi d’Event Horizon Telescope.

(Avec l’AFP)

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