L’Event Horizon Telescope at-il filmé le trou noir supermassif de la Voie lactée Sgr A* ?

On s’en souvient qu’il m’a crédité le 10 avril 2019, à 15h en France,l’équipe internationale duTélescope d’horizon d’événement (EHT) dirigé par Shep Doeleman, chercheur au centre d’astrophysique Harvard-Smithsonian, avait fait la une de l’actualité mondiale en publiant l’image historique du trou noir supermassif présumé M87*. Il se trouve au centre de la grande galaxie elliptique M87 situé vers 53 millions d’années-lumière de la Voie lactée.

On s’attendait à voir également l’image du trou noir supermassif tout aussi présumé au coeur de notre Galaxie. Avec des masses respectivement de 4,3 millions et 6 à 7 milliards de masses solaires (M87*), la théorie de la relativité générale crédit pour ces étoiles les queues des horizons des événements respectivement de 25 millions et 36 milliards de kilomètres. In tenant compte des distances à la Terre, ces objets compacts ont des diamètres apparents voisins que sont de l’ordre de celui d’une pomme ou d’une golfe balle obobrée depuis la Terre sur la surface de la Lundi.

Jean-Pierre Luminet, directeur de recherche au CNRS et Françoise Combes, professeure au Collège de France, nous parlent des trous noirs, notamment des grands trous noirs supermassifs des galaxies que sont derrière les quasars et qui impactent l’évolution des galaxies. © Fondation Hugot du Collège de France

Rappelons que la seule a choisi qui définit un trou noir c’est la possibilité d’identifier les limites d’une surface fermée virtuelle entourant une région de l’espace-temps dont on ne peut pas s’éviter sans pouvoir dépasser la vitesse de la lumièrece que le physique interdit continu. L’état de la matière et de l’espace-temps sous cette surface à l’intérieur d’un trou noir est inconnu et même si la théorie de la relativité seule implique l’occurrence d’une singularité au cor du trou noir où la courbure de l’espace -les temps sont infinis et la densité de matière tout autant (ce qu’a démontré le prix Nobel de physique Roger Penrose ), nous n’en savons rien. dans la foi, les lois de la mecanique quantique que Heisenberg et Schrödinger nous ont révélées et qui sont dégradées ce que l’on appelle l’écume de l’espace-tempsje suggère fortement que rire tel ne produit probablement.

Bref, il sait bien que les objets que nous prenons pour des trous noirs être en fait des astres presque aussi compacts, se comporter donc à bien des prévisibles comme des trous noirs d’un point de vue astrophysique, mais sans horizon des événements des rails, donc pas des trous noirs comme Hawking lui-même l’avait retenu. Il pourrait s’agir de boules de super accordsdepuis étoiles tombales et même de trous à voir !

Malheureusement, ce mercredi 10 avril 2019, aucune image du trou noir supermassif de la Voie lactée associé à la fameuse source radio Sagittaire A* (Sgr A* en abrégé), n’avait été montrée car les données imposées par le réseau international de radiotélescopes permettant d’obtenir un instrument virtuel presque de la taille de la Terre pour atteindre le pouvoir de résolution nécessaires aux observations s’étaient révélées plus difficiles à traiter que prévu. Les chercheurs de la collaboration EHT ont cependant continué tout à la fois de prendre de nouvelles données et d’améliorer leur traitement.

Inutile de dire qu’après plus d’une semaine la tension monte à un an que l’on nous promettait des nouvelles concernant Sgr A*.

Il s’agissait d’un communiqué conjoint de Observatoire européen austral (QUE) et de l’Télescope d’horizon d’événement (EHT) expliquant que le 12 mai 2022, merci village global et du WWWil y aura en ligne une conférence à ce sujet que l’on pourra suivre en direct à 15:00 en France.

La conférence du 12 mai 2022 en direct. © Observatoire européen austral (ESO)

En prélude à cette conférence et pour tenter d’en imaginer le contenu, rappelons que Shep Doeleman avait expliqué en 2019 à l’AFP : « Pendant des années, je disais aux gens que nous allions obtenir l’image d’un trou noir et ils me répondaient qu’ils me croiraient quand ils la verraient. La communauté scientifique exprime un certain scepticisme, ce qui est normal. Quand on obtient enfin la preuve, quand on réussit une telle percée, on ressent vraiment la satisfaction d’avoir donné naissance à un nouveau champ de recherchecontinue-t-il. Nous sommes désormais dans l’ère des images de haute précision des trous noirs. Nous pouvons faire des cartes de l’espace-temps pour la première fois ». Mieux, selon l’astrophysicienquittent cette fois, leurs collègues travaillent à produire une vidéo à partir des montagnes de données enregistrées. « D’ici la fin de la prochaine décennie, nous ferons des films de haute qualité et en temps réel de trous noirs que révèleront non seulement leur apparence mais aussi leur comportement sur la scène cosmique »Assurait Shep Doeleman.

Il a également expliqué que c’est précisément à cause de l’action tri-dynamique et turbulente de la matière sur le trou noir central de la Voie lactée qu’il est maintenant encore dans une image de Sgr A*. Mais cela veut dire aussi très précisément que l’on devrait obtenir des images montrant une évolution claire dans le temps. « Il faut environ un mois pour que la matière circule autour de M87*. Mais pour Sagittaire A*, elle ne met qu’une demi-heure. Dans une nuit d’observation, Sgr A* peut changer devant nous », avait-il ajouté, en expliquant également que : « Il est possible que nous fassions un premier film assez brut. Idéalement, il faudrait plus de télescopessur Terre ou en orbite terre, pour augmenter la résolution. Mais nous raffinerons cela avec le temps. Ce sera peut-être comme les premiers films du cinéma ».

Rappelons enfin que c’est l’astrophysicien et cosmologiste français Jean Pierre Luminetcomme je l’ai expliqué à de nombreuses reprises et avec des noms et des détails sur les versions Françoise et Anglais du Blog Que Futura a mis à sa disposition, qui a été le premier à la fin des années 1970 à calculer sur ordinateur l’aspect visuel d’un trou noir entouré d’un cadran d’accrétion. Avec son collègue Jean-Alain Marck, la suite réalisée des simulations montrant sous plusieurs angles l’aspect d’un tel objet et on peut donc penser que l’on pourra faire des comparaisons entre M87* et Sgr A* que ne devrait pas se présenter sous la même orientation aux oui de la noosphère.

Une simulation numérique basée sur des calculs en relativité générale de l’aspect d’un trou sombre entouré d’un disque d’accrétion chaud. Elle a été réalisée par l’astrophysicien Jean-Alain Marck en 1991. Extrait du documentaire « Infiniment courbe ». Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devaient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l’écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et fin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Auteurs : Laure Delesalle, Marc Lachieze-Rey, Jean Pierre Luminet. Réalisation : Laure Delesalle. Production : CNRS/Arte, France (1994)

Les membres de la collaboration EHT pourraient donc nous surprendre demain avec des images époustouflantes de Sgr A*. On peut raisonnablement s’attendre aussi à des contraintes nouvelles sur la nouvelle physique que pourrait remplacer la théorie de la relativité d’Einstein et bien sûr également sur l’existence ou non d’un horizon des événements.

La théorie de la relativité générale d’Einstein n’est en fait pas la seule possible compatible avec la théorie de relativité restrictive et basé sur la possibilité d’une courbure de l’espace-temps. dés équations différents sont réduits à des cellules d’Einstein dans certaines situations tout comme ce fut le cas pour les équations de Newton qui sont aux limites de celles d’Einstein sont en effet concernés et étendus depuis plus de 50 ans comme les fameuses théories tenseurs-scalaires.

Invalider la théorie d’Einstein au profit de ces variantes pourrait nous donner des clés pour résoudre les énigmes en rapport avec la matière noire et l’énergie noire. Inversement, je pensais que les trous noirs supermassifs devaient posséder une géométrie de l’espace-temps externe que est celle d’un trou noir de Kerr en rotation. Cela implique des mouvements bien précis pour la matière et des trajectoires que le sont tout autant pour les rayons lumineux que sont produits par la matière chauffée d’un disque d’accrétion autour de certains trous noirs.

Si l’accord est suffisamment bon entre les prédictions de la théorie d’Einstein pour un Kerr trou noir et les nouvelles observations faites par les membres de la collaboration EHT, alors il pourrait conduire à un refuter des alternatives exotiques et plutôt peu crédibles à la théorie des trous noirs.

On peut se faire une idée de la manière dont les observations de Sgr A* peuvent mener à des explorations des théories alternatives à celle d’Einstein et aux solutions de leurs équations décrivant des alternatives à cellules de la relativité générale d’Einstein en consulting la Vidéo ci-dessous qui parlait déjà de ces tests effectués avec l’EHT, mais pour M87*.

On peut estimer la masse du trou noir M87* en étudiant les mouvements des étoiles autour de lui. Une solution des équations d’Einstein avec la masse de M87* implique une image et une taille de données pour l’ombre de l’horizon des événements d’un trou noir. Des théories de la gravitation alternatives avec en plus des sortes de charges électriques exotiques impliquent des images différentes avec de tailles d’horizon des événements plus petites, comme l’explique cette vidéo. L’EHT permet donc de tester de nouvelles théories de la gravitation et l’existence de trous noirs exotiques. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devaient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l’écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et fin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © BlackHoleCam

For fraîchir la mémoire au sujet du réseau mondial de radiotélescopes de l’EHT et ce qu’il permet d’observer por ce que l’on appelle l’ombre (ombre, en anglais) d’un trou noir, on pourra consulter la vidéo ci-dessous.

Une longue présentation de la découverte faite avec l’Télescope d’horizon d’événement en 2019. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devaient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l’écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et fin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Observatoire européen austral (QUE)

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