Dernièrement, une grande première a été réalisée avec cette image du trou noir central de la galaxie M87. Retour sur cette découverte avec Philippe Grandclement, chercheur CNRS et directeur du Laboratoire Univers et Théorie à l’Observatoire de Paris.
Illustration : Paramount Pictures
AB : La première image d’un trou noir vient d’être publiée par les équipes de l’Event Horizon Telescope. Que nous apprend cette image ?
PG : Cette observation est une confirmation éclatante de la présence d’un trou noir au centre de M87. On savait déjà que des objets très massifs se trouvent au centre de (presque?) toutes les galaxies mais ils n’avaient jamais été observés aussi directement. L’image montre une émission d’ondes radio en provenance de matière extrêmement proche de l’objet central. En comparant l’images à tout un ensemble de modèles théoriques les observations indiquent que l’objet central est très vraisemblablement un trou noir.
AB : L’image a été prise grâce à l’interférométrie. De quoi s’agit-il exactement ?
PG : L’objet observé étant de très petite taille il faut un instrument ayant un pouvoir de résolution très important. Avec un unique télescope il aurait fallut que ce dernier ait la taille de la terre. La solution consiste donc à disséminer des observatoires sur toute la surface du globe et à recombiner proprement leurs données. Au prix de traitements informatiques poussés, on peut alors avoir la même résolution qu’avec un unique instrument de très grande taille.
AB : La théorie de la relativité d’Albert Einstein est-elle confirmée ou, au contraire, à revoir, suite à cette découverte ?
PG : L’observation est tout-à-fait en accord avec la relativité générale. Ce résultat s’ajoute à la désormais longue liste des observations et des expériences qui valident la description qu’Einstein fait de la gravitation. Ceci-dit, il s’agissait plutôt ici de contraindre la nature de l’objet supermassif que de mesurer des déviations à la relativité générale. Et le résultat permet en effet d’exclure certaines alternatives aux trous noirs (trous de vers, singularités nues…)
AB : Aurons-nous d’autres photos de trous noirs prochainement ?
PG : D’une part nous devrions avoir des images du même objet mais à une meilleur résolution et d’autre part, nous attendons des résultats concernant le trou noir situé au centre de notre propre galaxie. Ce dernier est de plus faible masse mais bien plus proche de nous. Ce sont toutefois les deux seuls trous noirs que pourra observé l’EHT, tous les autres se trouvant trop loin ou étant de trop faible masse pour être observés avec les instruments actuels.
AB : Que se passe t-il dans le disque d’accrétion, bien visible sur l’image ?
PG : Il y a en effet un disque d’accrétion, c’est-à-dire un disque de gaz qui tourne et dont la matière tombe dans le trou noir. La matière s’échauffe à cause des grandes vitesses et cela provoque, dans le cas de M87, la création d’un jet de particules. Ici le jet émet des ondes radios et pointe dans la direction de la terre. L’image montre plutôt la base de ce jet que le disque d’accrétion à proprement parler.
Pour aller plus loin, vous pouvez retrouver le poadcast de l’interview de Philippe Grandclement sur France Inter le 11 avril dernier.
https://www.franceinter.fr/emissions/l-invite-de-6h20/l-invite-de-6h20-11-avril-2019
Vous pouvez également en savoir plus en lisant l’article en ligne sur Astrobook21.
https://astrobook21.blog/2019/05/14/lumiere-sur-le-trou-noir-de-la-galaxie-m87/
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Image du trou noir de la galaxie M87, prise par les équipes de l’Event Horizon Telescope
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