Historique : voilà la toute première photo du trou noir de la Voie Lactée !

Ça y est ! Après deux semaines de suspense insoutenable, les chercheurs de l’European Southern Observatory ont enfin dévoilé les travaux “révolutionnaires” sur la Voie lactée qu’ils avaient teasé il y a deux semaines. Et les prédictions des observateurs se sont avérées exactes : pour la toute première fois, ils sont parvenus à capturer une image directe de Sagittarius A*, l’immense trou noir supermassif qui structure toute notre galaxie !

C’est une grande première tout simplement phénoménale à bien des égards, et qui mérite largement le qualificatif de “révolutionnaire” utilisé par les chercheurs. Car même s’il était communément admis qu’il s’agit d’un trou noir, cette information n’avait jamais été confirmée avec une certitude absolue.

Les résultats les plus concluants ont été apportés par les travaux exceptionnels de Reinhard Genzel et Andrea Ghez; ils ont réussi à prouver que Sgr A* est un objet supermassif extrêmement compact, pour lequel un trou noir représente la seule explication plausible dans le cadre des modèles actuels. Une déduction qui leur a valu un Prix Nobel. Il ne restait donc plus qu’à en réaliser une observation directe, et c’est ce qu’ont réussi à faire les chercheurs, non sans peine.

“Pendant des décennies, nous savions qu’un objet extrêmement compact était situé au centre de notre galaxie”, expliquent les chercheurs. “Toutes les analyses indiquaient qu’il s’agissait d’un trou noir, et pour la toute première fois, nous avons pu le confirmer”.

Une observation infiniment compliquée à réaliser

Rappelons que les trous noirs sont par définition des objets très peu photogéniques. Ils ont la fâcheuse manie d’absorber toutes les radiations électromagnétiques, y compris la lumière. Il est donc physiquement impossible d’observer le trou noir en lui-même; sur les images, on ne distingue qu’une zone vide à cet endroit.

Les astronomes doivent se contenter de chercher l’horizon, une limite matérialisée par un disque de gaz surchauffé qui s’accumule en périphérie de la singularité tout en émettant un rayonnement radio très intense; il s’agit du halo orangé sur l’image. Un véritable phare cosmique dont on pourrait intuitivement penser qu’il serait facile à photographier, sachant qu’il est aussi 4 millions de fois plus lourd que le Soleil… mais c’est en fait tout l’inverse.

En effet, ce géant cosmique est partiellement masqué par un immense nuage de poussière et de gaz; un obstacle qui a compliqué encore davantage une tâche déjà immensément ardue pour les télescopes des astronomes.

Pour y parvenir, ils ont dû pousser l’Event Horizon Telescope dans ses retranchements en faisant collaborer des tas de télescopes aux quatre coins du monde pendant des années. Ils se passaient le relais au fil de la rotation de la Terre pour constituer ensemble un gigantesque instrument d’observation à l’échelle de la planète.

Malgré cette arme redoutable, les chercheurs ont aussi dû redoubler de patience et d’ingéniosité. Il leur a fallu multiplier les phases de calibration, de modélisation, de remise en question pendant des années. Ils ont aussi dû développer de tout nouveaux outils algorithmiques afin de mouliner plus de 6 TB de données chiffrées à l’aide de plusieurs supercalculateurs surpuissants.

Un arsenal technologique dantesque, mais qui n’était pas de trop pour réaliser l’image scientifique “la plus complexe à ce jour”, dixit les chercheurs. Et après des années d’efforts et de nuits blanches, le doute n’est désormais plus permis : Sagittarius A* est bien un trou noir supermassif, et les chercheurs disposent désormais de sa photo d’identité.

Einstein avait (encore) raison

L’autre aspect exceptionnel de ces travaux, c’est leur cohérence. En effet, toutes les observations correspondaient précisément aux prévisions réalisées par les travaux nobélisés de 2020. Ils concordent aussi parfaitement avec la théorie de la relativité générale formulée par Einstein, jusque dans le moindre détail. Ces travaux ont donc participé à prouver, une fois de plus, l’exceptionnelle solidité de cette théorie plus que centenaire (voir notre article).

Et le plus intéressant, c’et qu’il ne s’agit que d’un début. Désormais, les chercheurs comptent bien lui tirer le portrait avec encore plus de détails. Et il ne s’agit pas que de curiosité visuelle. En s’approchant au plus près du trou noir, les chercheurs espèrent mettre en évidence certains des points de rupture de la relativité générale qui reste indestructible depuis des décennies.

Et il ne s’agit pas d’une lubie destructrice, mais bien de travaux fondamentaux. Car c’est en explorant ces zones d’ombres qu’ils parviendront peut-être, un jour, à la fameuse Théorie du Tout qui réconciliera la physique des particules avec la relativité générale. Il ne fait donc aucun doute que malgré ces travaux stupéfiants, les chercheurs aux manettes de l’EHT vont encore nous gratifier de superbes découvertes à l’avenir.

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