L’humanité va photographier un trou noir pour la toute première fois de son histoire

Les trous noirs sont parmi les phénomènes les plus fascinants de l’Univers connu. Pourtant, même si l’on soupçonne qu’ils se cachent au centre de la plupart des galaxies, personne n’a jamais été en mesure d’en photographier un. Pour la première fois, les scientifiques ont mis au point un télescope qui pourrait accomplir cet exploit.

Pourquoi est-il si difficile de photographier un trou noir ?

Comme leur nom l’indique, les trous noirs sont très, très sombres. En effet, ils sont si massifs qu’ils consomment de façon irréversible tout ce qui traverse leur horizon, y compris la lumière, ce qui les rend impossibles à photographier. Mais cela pourrait être sur le point de changer, avec ce nouveau réseau de télescopes.

Comment fonctionne ce dispositif ? Où et quand sera-t-il mis en place ?

Appelé Event Horizon Telescope, il fonctionne en utilisant une technique connue sous le nom d’interférométrie à très longue base (VLBI), ce qui signifie que le réseau de récepteurs se concentrera sur les ondes radio émises par un objet particulier dans l’espace à un moment donné.

Pour capturer le trou noir, les scientifiques se concentreront sur les ondes radio avec une longueur d’onde de 1,3 mm (230 GHz), ce qui leur donne la meilleure chance de traverser les nuages de gaz et de poussière bloquant le trou noir.

L’Event Horizon Telescope est constitué d’un réseau de récepteurs radio répartis sur la planète, y compris au Pôle Sud, aux États-Unis, au Chili et dans les Alpes françaises. Le réseau sera allumé entre le 5 et le 14 avril.

Jusqu’où peut-il voir ? Quelle est sa cible ?

Grâce à sa multitude d’antennes toutes accordées sur un seul et même point, la résolution du télescope devrait être de 50 micro-secondes. Pour vous faire une idée de ce que cela représente, ce dispositif sera capable de voir un pamplemousse sur la surface de la Lune.

Un détail d’autant plus important quand on sait que la première cible sera l’énorme trou noir au centre de notre galaxie, appelé Sagittaire A*.

Que savons-nous de Sagittaire A ?

Le trou noir Sagittaire A* n’a jamais été observé directement, mais les chercheurs savent qu’il existe en raison de la façon dont il influence l’orbite des étoiles à proximité. Selon le comportement de ces étoiles, les chercheurs prédisent que le trou noir est probablement environ 4 millions de fois plus massif que notre Soleil, mais avec un diamètre d’horizon d’événement de seulement 20 millions de km ou plus. Toutefois, à une distance d’environ 26 000 années-lumière de la Terre, cela en fait une petite cible.

Qu’est-ce que l’Event Horizon Telescope s’apprête à nous faire découvrir ?

L’Event Horizon Telescope visera à observer l’environnement immédiat autour du trou noir, et il devrait être en mesure d’obtenir une résolution suffisante pour voir le trou noir lui-même.

Les chercheurs prédisent que le trou noir ressemblera à un anneau de lumière intense autour d’une tache sombre. La lumière est émise par les particules de gaz et de poussière qui sont accélérées à des vitesses élevées juste avant qu’elles soient déchirées et consommées par le trou noir.

Mais si Einstein avait raison, l’anneau lumineux ressemblerait d’avantage à un croissant, en raison de l’effet Doppler qui produirait beaucoup plus de lumière à distance.

Quand pourrons-nous voir les premiers résultats ?

Compte tenu de toutes les données que les chercheurs devront traiter, les premières images d’un trou noir devraient arriver d’ici la fin de l’année 2017, voire début 2018. En espérant que les conditions soient adéquates pour obtenir une image nette durant la prise de vue du mois d’avril.

Mais quand ces premières images seront disponibles, ce sera un moment passionnant pour l’humanité.

Que se passerait-il si nous voyions autre chose ?

» Comme je l’ai déjà dit, ce n’est jamais une bonne idée de parier contre Einstein, mais si nous voyons quelque chose de très différent de ce que nous attendions, nous devrions réévaluer la théorie de la gravité » a déclaré le chef de projet Sheperd Doeleman du Centre Harvard-Smithsonian d’Astrophysique.

Par Tom Savigny, le 23 février 2017