Sagittaire A : l'énorme "monstre" découvert au cœur de la Voie lactée

Le trou noir, baptisé Sagittarius A*, a été découvert en 1974 et a été nommé par l'astronome Robert Brown. L'introduction du symbole de l'astérisque dans le nom n'est pas une erreur : en physique quantique, un astérisque signifie un atome dans un état excité. Depuis lors, le nom de ce signe est utilisé pour baptiser les trous noirs.

Pour en revenir à Sagittarius A*, on sait qu'il s'agit d'un trou noir d'une masse à peu près équivalente à 4 millions de soleils, situé à environ 26 000 années-lumière de notre planète. Sa position, centrale dans notre galaxie, et son attraction gravitationnelle sont considérées comme essentielles pour que des milliards d'étoiles et de planètes (dont notre système solaire) existent autour d'elle.

La première image de ce trou noir a été réalisée par le consortium Event Horizon Telescope (EHT), qui comprend un réseau de 8 observatoires situés dans des pays comme l'Espagne, le Chili, le Mexique et les États-Unis d'Amérique, ainsi que sur le continent antarctique. L'un des télescopes qui a contribué à ce travail est situé dans la Sierra Nevada, sur le Pico Veleta, près de la ville de Grenade.

Cette image a été rendue publique le 12 mai dernier et nous permet de voir en détail la taille (44 millions de kilomètres de diamètre) et tout ce qui se passe dans cet espace, à savoir "l'ombre du trou", où tout est aspiré, et la matière lumineuse qui l'entoure, tournant presque à la vitesse de la lumière et atteignant des températures de plusieurs millions de degrés.

Pourquoi seulement maintenant une photo ?

Bien que Sagittarius A* ait été découvert il y a près de 50 ans, ce n'est qu'aujourd'hui qu'il a été possible d'en obtenir un enregistrement photographique, car les événements qui se déroulent dans cette zone sont si rapides qu'il a fallu des années d'analyse de données et de superposition de photos (plus de 10 000 millions de photos ont été superposées) pour pouvoir minimiser l'effet de distorsion et obtenir ainsi une image en noir et blanc "embellie" par quelques couleurs pour accroître la beauté de la composition.

Pour rendre cet enregistrement photographique possible, tous les télescopes de l'EHT ont dû être synchronisés sur une horloge atomique afin de prendre plusieurs photos simultanément à partir de différents points de vue, et les données ont été recueillies au cours de l'année 2017. Les observatoires ont capté le rayonnement micro-ondes, invisible à l'œil humain, qui montre la forme du trou il y a 26 000 ans, c'est-à-dire le temps qu'il a fallu au rayonnement pour atteindre notre planète à la vitesse de la lumière.

Les huit télescopes de l'EHT forment une sorte d'"antenne" géante, d'un diamètre équivalent à celui de la Terre, soit environ 12 700 km. Mais sans l'aide d'une technologie plus avancée, il ne serait pas possible de créer et de partager une image très détaillée de ce trou noir. Une série d'algorithmes remplit les blancs de l'image imparfaite prise par les 8 points d'observation, dans une technique appelée interférométrie.

Cette technologie a été largement utilisée ces dernières années, dans le domaine de l'astronomie, afin de pouvoir "photographier" d'autres trous noirs avec le même niveau de définition. Ce type de photographies corrobore la validité de la théorie de la relativité générale, formulée par Albert Einstein il y a plus d'un siècle, car il est possible de constater que tous les trous noirs se comportent de la même manière, quelles que soient leur taille et leur masse. Le prochain grand obstacle à surmonter pour la physique est donc ce qui se trouve au-delà de "l'ombre du trou".