Depuis des décennies, les scientifiques soutiennent que les trous noirs supermassifs (SMBH) résident au centre de grandes galaxies. Ces points de flexion de la réalité dans l'espace exercent une influence extrêmement puissante sur tout ce qui les entoure, consommant de la matière et dégageant une énorme quantité d'énergie. Mais compte tenu de leur nature, toutes les tentatives pour les étudier se sont limitées à des méthodes indirectes.
Tout cela a changé à partir du mercredi 12 avril 2017, lorsqu'une équipe internationale d'astronomes a obtenu la toute première image d'un Sagittaire A *. En utilisant une série de télescopes du monde entier - appelés collectivement Event Horizon Telescope (EHT) - ils ont pu visualiser la région mystérieuse autour de ce trou noir géant d'où la matière et l'énergie ne peuvent pas s'échapper - c'est-à-dire l'horizon des événements.
Non seulement c'est la première fois que cette région mystérieuse autour d'un trou noir est imagée, mais c'est aussi le test le plus extrême de la théorie de la relativité générale d'Einstein jamais tenté. Il représente également l'aboutissement du projet EHT, qui a été créé spécifiquement dans le but d'étudier directement les trous noirs et d'en améliorer la compréhension.
Depuis qu'il a commencé à capturer des données en 2006, l'EHT s'est consacré à l'étude de Sagitarrius A * car il s'agit de la SMBH la plus proche de l'Univers connu - située à environ 25 000 années-lumière de la Terre. Plus précisément, les scientifiques espéraient déterminer si les trous noirs sont entourés d'une région circulaire à partir de laquelle la matière et l'énergie ne peuvent pas s'échapper (ce qui est prédit par la relativité générale), et comment ils s'accumulent sur eux-mêmes.
Plutôt que de constituer une seule installation, l'EHT s'appuie sur un réseau mondial d'installations de radioastronomie basées sur quatre continents, toutes dédiées à l'étude de l'une des forces les plus puissantes et mystérieuses de l'Univers. Ce processus, par lequel des antennes paraboliques largement spatiales du monde entier sont connectées à un télescope virtuel de la taille de la Terre, est appelé interférométrie à très longue ligne de base (VLBI).
Comme Michael Bremer - astronome à l'Institut international de recherche en radioastronomie (IRAM) et chef de projet pour le télescope Event Horizon - a déclaré dans une interview à l'AFP:
«Au lieu de construire un télescope si grand qu'il s'effondrerait probablement sous son propre poids, nous avons combiné huit observatoires comme les morceaux d'un miroir géant. Cela nous a donné un télescope virtuel aussi gros que la Terre - environ 10 000 kilomètres (6 200 milles) de diamètre. »
Tout compte fait, le réseau comprend des instruments tels que le réseau Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) au Chili, le Arizona Radio Observatory Submillimeter Telescope, le IRAM 30 mètres Telescope en Espagne, le Large Millimeter Telescope Alfonso Serrano au Mexique, le South Pole Telescope en Antarctique, et le télescope James Clerk Maxwell et le réseau submillimétrique à Mauna Kea, Hawaï.
Avec ces réseaux, le réseau d'antenne parabolique EHT est le seul suffisamment puissant pour détecter la lumière libérée lorsqu'un objet disparaîtrait dans le Sagittaire A *. Et à partir de six nuits - du mercredi 5 avril au mardi 11 avril - tous ses réseaux ont été formés au centre de notre Voie lactée pour faire exactement cela. À la fin de la course, l'équipe internationale a annoncé qu'elle avait pris la toute première photo d'un horizon d'événements.
Au final, quelque 500 téraoctets de données ont été collectés. Ces données sont maintenant transférées à l'Observatoire MIT Haystack dans le Massachusetts, où elles seront traitées par des superordinateurs et transformées en image. "Pour la première fois de notre histoire, nous avons la capacité technologique d'observer les trous noirs en détail", a déclaré Bremer. «Les images émergeront lorsque nous combinerons toutes les données. Mais nous allons devoir attendre plusieurs mois pour le résultat. "
Une partie de la raison de cette attente est le fait que les données enregistrées obtenues par le télescope du pôle Sud ne peuvent être collectées qu'au début du printemps en Antarctique - ce qui n'arrivera pas avant octobre 2017 au plus tôt. En tant que tel, il faudra attendre 2018 pour que le public se régalera de la zone d'ombre qui entoure le Sagittaire A *, et il n'est pas prévu que la première image soit entièrement claire.
Comme Heino Falcke - un astronome de l'Université Radbound qui préside maintenant le Conseil scientifique de l'EHT (et qui a proposé cette expérience il y a vingt ans) - l'a expliqué dans un communiqué de presse de l'EHT avant l'observation:
«C'est le défi de faire quelque chose, qui n'a jamais été tenté auparavant. C'est le début d'un voyage aventureux vers un trou noir… Cependant, je pense que nous avons besoin de plus de campagnes d'observation et éventuellement de plus de télescopes dans le réseau pour faire une très bonne image. »
Malgré l'attente et le fait que des tentatives répétées seront nécessaires avant que nous puissions avoir un premier aperçu clair d'un trou noir, il y a encore beaucoup de raisons de célébrer entre-temps. Non seulement cette première a été longue à être réalisée, mais elle représente également un grand pas vers la compréhension de l'une des forces les plus puissantes et mystérieuses de la nature.
Avec le temps, l'étude des trous noirs pourrait nous permettre de résoudre enfin l'interaction de la gravité et des autres forces fondamentales de l'Univers. Nous pourrons enfin comprendre toute l'existence comme une seule équation unifiée!
