À la recherche du trou noir de la Voie Lactée

À la recherche du trou noir de la Voie Lactée

En utilisant la puissance de l’interférométrie, deux projets astronomiques pourront pour la première fois observer directement un trou noir au centre de la Voie lactée.

C'est un vrai monstre vivant au centre de la galaxie.

Nous savons qu’il existe un trou noir supermassif en raison du mouvement des étoiles et des nuages ​​de gaz tournant autour d’un point invisible. Ce point a un effet de marée écrasant sur tous les objets qui tombent dans son piège et cette force peut être utilisée pour calculer la masse d'un trou noir.

Bien entendu, ce n'est pas le plus grand trou noir de l'univers, mais pas le plus petit. Il est 4 millions de fois plus massif que notre Soleil.

Ce trou noir s'appelle Sagittarius A * et se trouve à une distance de plus de 20 000 années-lumière de la Terre, ce qui rend toute observation directe impossible. Malgré sa masse énorme, un trou noir a une taille insignifiante vu de la Terre. Ici, vous aurez besoin d'un télescope avec une résolution angulaire sans précédent.

À la recherche du trou noir de la Voie Lactée

Photographie des très grands télescopes de l'observatoire de Paranal

Bien que nous en sachions déjà beaucoup sur le Sagittaire A * grâce aux observations indirectes, il existe actuellement une véritable course internationale qui utilise les observatoires les plus puissants du monde et les méthodes astronomiques les plus complexes pour fournir une image du trou noir de la Voie Lactée. Cela permettra non seulement de prouver son existence, mais également de montrer la zone où l’espace-temps est déformé - un lieu de la plus forte gravité de l’Univers. Des efforts mondiaux considérables sont en cours pour relier le réseau de radiotélescopes mondiaux afin de créer un télescope virtuel qui couvrira toute la largeur de notre planète. En utilisant l'incroyable puissance de l'interférométrie, les astronomes peuvent combiner la lumière de nombreuses antennes radio distantes et la collecter en un point unique pour imiter une grande antenne radio couvrant le monde entier.

Cet effort est connu sous le nom de Event Horizon Telescope (EHT). On espère que le projet pourra atteindre une résolution angulaire et une augmentation spatiale afin de réaliser les premières observations radio de l'anneau lumineux près de l'horizon des événements, Sagittaire A * - le point entourant le trou noir d'où rien, pas même la lumière ne peut la quitter.

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L’un des quatre très grands dômes de télescope lance son nouveau système d’optique adaptative à quatre lasers. GRAVITY utilisera également l'optique adaptative pour améliorer les observations Sagittarius A * en compensant les effets de la turbulence atmosphérique.

Néanmoins, il existe un autre projet qui poursuit le même objectif, même s'il ne sera pas observé dans la bande radio mais examinera le cœur de la galaxie et recherchera la lumière optique et infrarouge provenant du Sagittaire A *. Mais il lui faut un observatoire pour faire de cet objectif une réalité.

Actuellement, l'outil GRAVITY passe les dernières vérifications avant de commencer le projet en utilisant les très grands télescopes de l'observatoire de Paranal, situé dans les hauteurs du désert d'Atacama, au Chili. Il utilisera également la puissance de l'interférométrie pour créer une image de notre trou noir supermassif. Mais au lieu d'utiliser le réseau mondial de radiotélescopes, comme dans le projet EHT, GRAVITY combinera la lumière de quatre télescopes VLT interférométriques de 8 mètres (communément appelés VLTI) pour créer un télescope «virtuel», dont la taille est égale à la distance entre eux. . "En faisant cela, vous pouvez obtenir la même résolution et la même précision que celles obtenues avec un télescope de cent mètres de diamètre", a déclaré l'astronome Oliver Pfuhl de l'Institut Max Planck de physique extraterrestre, en Allemagne. "Nous savons que ces dix dernières années, le trou noir n'était pas vraiment noir. Nous remarquons un éclaircissement et un assombrissement", a-t-il ajouté.

Cela est dû au fait que la matière tombe à l’horizon des événements, créant un puissant flash d’énergie. La nature de ces épidémies est mal comprise, mais le projet devrait pouvoir suivre cet événement. Cette absorption de matière agira comme une marque de signal, nous aidant à voir la structure de l'espace-temps directement autour du trou noir pour la première fois.

À la recherche du trou noir de la Voie Lactée

Antennes ALMA situées sur le plateau de Chahnantor lors de l’événement #MeetESO le 11 mai 2016. La position extrême de l'observatoire peut entraîner des conditions météorologiques imprévisibles, par exemple, comme dans ce cas, lorsqu'un blizzard est tombé sur le plateau.

"Notre objectif est de mesurer ces mouvements. Si nous pouvons étudier ces mouvements qui se produisent si près d'un trou noir, nous disposerons de données uniques. Ainsi, nous pourrons directement tester la théorie générale de certaines des conditions les plus extrêmes, que nous pouvons trouver dans l'univers ", a ajouté Pfuhl.

ALMA est lui-même un interféromètre composé de 66 antennes radioélectriques situées sur le plateau de Chahnantor à une altitude d'environ 5 000 mètres (16 400 pieds). L'astronome Linda Watson utilise les données ALMA pour étudier la poussière froide dans l'espace interstellaire, mais en la combinant avec les données EHT, son pouvoir de collecte radio nous aidera à comprendre la dynamique de l'environnement entourant Sagittaire A *. "ALMA est un interféromètre à 66 antennes, mais en ce qui concerne l'EHT, il ne représente qu'un télescope et, en le combinant avec d'autres télescopes du monde entier, nous allons créer un interféromètre global", a-t-elle ajouté.

Les scientifiques pensent que de nombreux trous noirs comportent un disque d'accrétion de gaz et de poussière tourbillonnants. ALMA, en combinaison avec les données EHT, pourra évaluer la structure de ce disque, la vitesse et la direction du mouvement. N'ayant pas d'observations directes, beaucoup de ces caractéristiques ont été prédites à l'aide de la modélisation informatique ou dérivées d'observations indirectes. Nous entrons dans une ère où nous pouvons obtenir des réponses à certains des plus grands secrets.

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