M87
Le 10 avril 2019 sont diffusĂ©es dans le monde entier des images reprĂ©sentant un halo orangĂ© entourant une forme sombre. Elles montrent non le trou noir en lui-mĂȘme - invisible par nature - mais son environnement, sa silhouette en quelque sorte.
Ces images, rĂ©sultats dâune coopĂ©ration internationale exceptionnelle, ont Ă©tĂ© obtenues Ă partir dâun rĂ©seau de tĂ©lescopes appelĂ© Event Horizon Telescope (TĂ©lescope de lâHorizon des ĂvĂ©nements) mobilisant des unitĂ©s dâobservation du pĂŽle Sud au sommet le plus Ă©levĂ© dâHawaĂŻ, en passant par la Sierra Nevada. Elles ont Ă©tĂ© captĂ©es par le biais dâondes radio Ă 55 millions dâannĂ©es-lumiĂšre (sachant quâune annĂ©e-lumiĂšre est la distance parcourue par la lumiĂšre en une annĂ©e, soit environ 10 000 milliards de kilomĂštres) de notre planĂšte au centre de la galaxie M87 (abrĂ©viation de Messier 87, du nom de lâastronome français, Charles Messier, qui la dĂ©couvrit en 1781), dans la constellation de la Vierge.Â
Â
Un peu dâhistoire
Lâexistence des trous noirs, Ă©voquĂ©e par le physicien allemand Karl Schwartzschild dĂšs 1916, est longtemps contestĂ©e, y compris par Albert Einstein, avant dâĂȘtre confirmĂ©e, dans les annĂ©es 1960, notamment par les travaux du physicien amĂ©ricain John Wheeler, qui leur donna leur nom (remplaçant celui dâ« astres occlus »).
Â
Mais quâest-ce quâun trou noir ?
Il sâagit dâun objet cĂ©leste trĂšs dense dont le champ gravitationnel trĂšs Ă©levĂ© attire les gaz et poussiĂšres, voire les Ă©toiles qui sâen approchent, et dont la force dâattraction est telle que rien ne peut en ressortir, ni matiĂšre, ni lumiĂšre.
La frontiĂšre, entre le trou noir et le reste de lâunivers, est dĂ©nommĂ©e « horizon de lâĂ©vĂšnement ». Ă lâextĂ©rieur, les gaz et matiĂšres en orbite Ă des vitesses trĂšs Ă©levĂ©es forment un « disque dâaccrĂ©tion », dont lâĂ©chauffement donne lieu au rayonnement qui peut ĂȘtre observĂ© et qui a Ă©tĂ© mis en Ă©vidence sur les images de M87. Mais, bien quâinvisible, le trou noir nâest nullement vide comme pourrait le laisser entendre son nom. Ainsi, la masse de M87 reprĂ©senterait 6,5 milliards de fois celle du soleil.
Â
Comment se forme un trou noir ?
Les trous noirs supermassifs, tels que M87, sont situĂ©s au centre de la plupart des galaxies et croissent avec elles, mais on ne sait pas trĂšs bien comment ils se sont formĂ©s.Â
Ainsi, le trou noir situé au centre de la Voie Lactée, notre galaxie, et dénommé Sagittarius A, aurait une masse correspondant à 4 millions de fois celle du Soleil et son diamÚtre représenterait la distance de la Terre au Soleil !
Les trous noirs stellaires, eux, rĂ©sultent de lâeffondrement dâune Ă©toile, lorsque celle-ci a consommĂ© une grande partie de son Ă©nergie ; elle sâeffondre alors sous son propre poids, rĂ©duite Ă une bille compacte. Notre galaxie en compte plusieurs milliers. Quant aux trous noirs intermĂ©diaires, ils se forment par attraction dâune Ă©toile par un trou noir.
Ces premiĂšres images ne lĂšvent donc quâune infime partie du voile sur la connaissance des trous noirs et de multiples interrogations restent toujours en suspens...Â
Aller plus loin...
Avec les ouvrages de lâastrophysicien britannique, Stephen Hawking, dont Une BrĂšve histoire du temps. Du Big Bang aux trous noirs.Â
Et un film, Interstellar de Christopher Nolan.
Nouveau ! Découvrez Nomad'IA : le savoir de nos 400 profs + la magie de l'IA