Sur les traces d'un mystérieux trou noir

19/06/16 à 14:05 - Mise à jour à 14:04

Source: Afp

Après des dizaines d'années de spéculation, le nouvel instrument Gravity pourra-t-il prouver l'existence d'un trou noir supermassif au centre de notre galaxie ? La traque qu'entreprend depuis le désert chilien ce télescope d'une précision inégalée s'annonce longue et compliquée.

Sur les traces d'un mystérieux trou noir

© BELGAIMAGE

Gravity, dont la conception a pris plus de dix ans, combine la lumière collectée par quatre télescopes du Very Large Telescope européen, installé dans l'immense étendue rocheuse d'Atacama. Soit une résolution 25 fois supérieure aux autres instruments. Il est entré en action depuis quelques semaines et les chercheurs devraient faire un premier état des lieux jeudi prochain.

"L'objectif de Gravity est de démontrer l'existence d'un trou noir au centre de notre galaxie", explique à l'AFP Guy Perrin, astronome à l'Observatoire de Paris.

Un trou noir est un objet céleste tellement massif que même la lumière ne peut s'en échapper. Une masse extrêmement importante, dans un volume très petit. Il en existe deux sortes.

Les premiers, les trous noirs stellaires, se forment à la fin du cycle de vie d'une étoile. La détection d'ondes gravitationnelles annoncée en février prouverait leur existence puisque les physiciens ont déterminé que ces ondes se sont formées juste avant la fusion de deux trous noirs stellaires.

Les autres sont les trous noirs supermassifs, comme celui que va pointer Gravity. Ces derniers pèseraient entre un million et des milliards de fois le soleil.

"Ils ont commencé à se former très tôt dans l'univers, avec les galaxies", précise Frank Eisenhauer, responsable du projet. "Ils grossissent depuis un bon 10 milliards d'années!".

Même si on parle de trous noirs depuis le XVIIIe siècle, aucun télescope n'a encore pu en débusquer.

Sagittarius A*

Gravity va viser le trou noir supermassif qui pourrait exister au sein de notre galaxie, Sagittarius A*, dont les scientifiques ont déterminé la position. Situé à environ 24.000 années-lumière, la masse de cet objet céleste est de 4 millions de fois celle du soleil, tassée dans un volume très petit. Mais reste encore à confirmer qu'il s'agit bien d'un trou noir.

Environ 10 millions d'euros, dont 1,3 million provenant du CNRS, ont été investis dans le projet européen Gravity. Et une équipe internationale de plus de cent chercheurs, ingénieurs et techniciens, menée par l'Institut Max Planck pour la Physique Extraterrestre de Garching en Allemagne, est sur le pont.

"Il faudra toutes ces forces intellectuelles pour y arriver", sourit Guy Perrin.

Mais malheureusement, on ne se réveillera pas un beau matin en découvrant la photo d'un trou noir sur nos écrans de télévision. "On aura les images des étoiles les plus proches", précise l'astronome. Une image qu'on obtiendra uniquement après avoir combiné de très nombreuses observations de Gravity. Mais si cela peut être frustrant pour le commun des mortels, cela devrait être suffisant pour confirmer ou infirmer l'existence du monstre.

Les instruments dont on disposait jusqu'alors ne permettaient d'apercevoir que des clignotements lumineux une fois toutes les 24H, au bord du trou noir "présumé". Grâce à la très grande résolution de Gravity, les chercheurs vont pouvoir retracer les déplacements de ces "sursauts lumineux périodiques" et définir le pourtour de Sagittarius A* et donc sa dimension.

Cette information, combinée avec ce que l'on sait de sa masse, pourra apporter la preuve que l'objet céleste possède bien les caractéristiques -ou non- d'un trou noir.

Mais ce n'est pas l'unique objectif de ce projet. "Nous allons pouvoir tester un certain nombre de théories dans un environnement où le champs gravitationnel est extrêmement intense", indique Karine Perraut, astronome à l'Observatoire de Grenoble, qui participe au projet. "Ce seront des observations totalement nouvelles".

La force de gravité qui émane du trou noir est phénoménale et on ne sait recréer un tel environnement en laboratoire.

Ainsi, "nous allons savoir si la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein est valable au voisinage immédiat d'un trou noir", ajoute Frank Eisenhauer.

"La gravité contrôle tout l'univers", rappelle l'astronome allemand. "C'est la recherche de la vérité sous-jacente de notre monde".

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