Pour la première fois, la NASA envoie une mission dans l’espace pour explorer les trous noirs

Compact, abyssal, presque sépulcral, le trou noir a toujours intrigué l’Homme. Nous savons peu de choses des trous noirs si ce n’est que leur champ gravitationnel est doté d’une intensité telle que ni la matière ni la lumière ne peuvent s’y soustraire. Pour la première fois de son histoire, la NASA a déployé une mission scientifique afin de permettre aux chercheurs d’étudier en détail les objets célestes les plus extrêmes tels que les trous noirs supermassifs et stellaires, les étoiles à neutrons et les pulsars.

Le trou noir doit son nom à l’américain John Wheeler qui, en 1967, tenta de définir la concentration masse-énergie du trou qui fait que tout, même la lumière, est inexorablement attiré par son centre. Les trous noirs peuvent chauffer les gaz environnants à plus d’1 million de degrés. La radiation des rayons X émis par ces gaz peut être polarisée en ce qu’elle vibre dans une direction particulière, c’est-à-dire qu’il est possible de modifier ses propriétés.

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Dans le cadre de la mission lXPE (Imaging X-Ray Polarimetry Explorer), trois télescopes spatiaux munis de caméras vont mesurer la polarisation de ces rayons X cosmiques. Cette mission a vocation à permettre aux scientifiques de mener une étude sur ces environnements extrêmes où les champs gravitationnels, électriques et magnétiques sont poussés à leurs limites.

Paul Hertz, directeur de la division astrophysique de la mission au siège de la NASA, explique que s’il est difficile d’appréhender l’activité des trous noirs, l’étude de la polarisation des rayons X émis par leur environnement permet de mieux comprendre ce phénomène physique énigmatique.

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Parmi les 14 propositions soumises par la NASA au groupe d’experts et de scientifiques externes, IXPE a été défini comme ayant le projet le plus réalisable, doté du meilleur potentiel scientifique. Le programme IXPE permet d’agrandir le champ des possibles en permettant l’étude d’objets célestes qui ont toujours été impossibles à saisir.

La mission sera lancée en 2020 et devrait coûter 180 millions de dollars. Elle sera dirigée par Martin Weisskopf, principal chercheur du centre de vol spatial Marshall de la NASA à Huntsville en Alabama. Les programmes Explorer fournissent un accès fréquent et peu coûteux à l’espace grâce aux enquêtes scientifiques menées par les chercheurs dans le cadre des missions astrophysique et héliophysique.

Au cours de son histoire, la NASA a souvent créé des programmes d’exploration astrophysique déployant des services spécifiques et uniques. Le programme Explorer, géré depuis le Maryland par le Centre de vol spatial Goddard de la NASA, a lancé plus de 90 missions. La mission Explorer 1 en 1958 a permis de découvrir la ceinture de radiations de Van Allen autour de la Terre, et la mission Cosmic Background Explorer s’est soldée par l’obtention d’un prix Nobel.

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Les trous noirs ont inspiré nombre de fictions, rien ne semble pouvoir résister à la force gravitationnelle qui s’y exerce, ils existent comme autant de petits « big crunch » anéantissant les mondes qui s’y engouffrent. Peut-être que la mission IXPE permettra de lever le voile sur l’un des plus grands mystères de l’univers…