Assez puissant pour repérer une balle de golf sur la lune, le télescope Event Horizon (EHT) est un réseau de paraboles radio conçues pour détecter la lumière émise lorsque la matière disparaît dans la gueule d’un trou noir.
L’EHT est l’une des nombreuses entreprises astronomiques remarquables qui, ces dernières années, ont contribué à élargir notre vision de l’univers.
Jeudi, les scientifiques ont dévoilé la première image d’un trou noir supermassif au centre de notre propre galaxie, la Voie lactée, un monstre connu sous le nom de Sagittarius A*.
Qu’est-ce que l’EHT et comment ça marche ?
Qu’est-ce que l’EHT ?
L’EHT est un réseau unique d’antennes à travers le monde qui forment ensemble un télescope virtuel presque aussi large que la Terre elle-même, soit environ 10 000 kilomètres (6 200 miles) de diamètre.
Le réseau de paraboles radio est dirigé vers notre galaxie, la Voie lactée, et a été lancé en 2015 impliquant 80 instituts d’astronomie différents.
En 2019, l’EHT a révélé la première image d’un trou noir appelé M87* dans une galaxie éloignée de la nôtre.
Comment peut-il voir les trous noirs ?
Jeudi, une équipe internationale d’astronomes nous a donné le premier aperçu du trou noir supermassif au centre de la Voie lactée.
Surnommé Sagittarius A*, le monstre suceur de gravité et de lumière situé à quelque 26 000 années-lumière de la Terre a la même masse que quatre millions de soleils.
Observer un trou noir est, par définition, impossible, car aucune lumière ne peut s’en échapper.
Mais l’EHT contourne ce problème.
Il capture le flash de lumière produit lorsque la matière (planètes, débris, tout ce qui s’approche trop près) est aspirée dans la limite extérieure d’un trou noir, appelée horizon des événements.
« Nous pouvons détecter la silhouette d’un trou noir sur un fond incandescent de gaz et de poussière », a déclaré à l’ Frédéric Geth, de l’Institut franco-allemand de radioastronomie millimétrique.
Le cosmologiste britannique Stephen Hawking a un jour comparé l’horizon des événements à la traversée des chutes du Niagara en canoë.
Si vous êtes au-dessus des chutes, il est toujours possible de s’échapper si vous pagayez assez fort. Mais une fois que vous basculez sur le bord, cependant, il n’y a pas de retour en arrière.
Comment a-t-il repéré le Sagittaire A* ?
Le nuage de matière tourbillonnant autour d’un trou noir n’est visible qu’à l’aide d’une bande très précise de fréquences radio, appelées ondes millimétriques, et uniquement à l’aide d’un radiotélescope – comme une antenne parabolique de télévision mais beaucoup plus grande.
Il doit être énorme pour détecter le faible signal radio émis par un objet à une si grande distance de la Terre.
Mais aucun radiotélescope avec la technologie actuelle n’a une résolution suffisamment élevée.
Les astronomes ont donc utilisé l’interférométrie, reliant une paire d’antennes radio dirigées sur le même objet dans le ciel, pour créer un télescope « virtuel » appelé interféromètre. Cela peut voir des détails fins, comme le zoom d’un appareil photo.
Le projet EHT va encore plus loin, en utilisant des radiotélescopes dans huit observatoires à travers le monde – des Amériques à l’Europe, du Groenland à l’Antarctique – pour créer un nouveau télescope plus puissant.
Cette technique est connue sous le nom d’interférométrie à très longue ligne de base (VLBI).
Lorsque la Terre tourne, les différents télescopes captent des ondes de lumière légèrement différentes émises par la matière autour d’un trou noir, et ces modèles peuvent éventuellement être combinés pour former une image plus complète.
Les signaux reçus à chaque antenne doivent être adaptés onde par onde, même si les paraboles sont à l’autre bout du monde, de sorte que chaque site est équipé d’une horloge atomique.
En quoi est-ce important?
Le succès de l’EHT dans la détection de M87* et maintenant de Sagittarius A* fournit une double preuve de trous noirs supermassifs – un pas de géant dans la consolidation des concepts sur la structure du cosmos.
La théorie de la relativité générale d’Einstein n’a jusqu’à présent pas été en mesure d’expliquer ce qui se passe dans un trou noir à l’échelle la plus infiniment petite.
Le trou noir est « l’environnement le plus extrême, chaotique et turbulent » qui existe, a déclaré à l’ l’astrophysicien allemand Heino Falcke.
Mais grâce à l’EHT, certains aspects de cette théorie fondamentale peuvent désormais être testés.
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