Les scientifiques soupçonnent depuis longtemps que les trous noirs supermassifs (SMBH) résident au centre de chaque grande galaxie de notre univers. Celles-ci peuvent être des milliards de fois plus massives que notre soleil, et sont si puissantes que l'activité à leurs frontières peut se propager dans leurs galaxies hôtes.
Dans le cas de la galaxie de la Voie lactée, cette SMBH correspondrait à l'emplacement d'une source radio complexe connue sous le nom de Sagittaire A *. Comme tous les trous noirs, personne n'a même pu confirmer leur existence, tout simplement parce que personne n'a jamais pu en observer un.
Mais grâce aux chercheurs de l’Observatoire Haystack du MIT, cela pourrait changer. À l'aide d'un nouveau réseau de télescopes appelé «Event Horizon Telescope» (EHT), l'équipe du MIT espère produire très bientôt cette «image du siècle». Initialement prédit par Einstein, les scientifiques ont été contraints d'étudier les trous noirs en observant leur apparence effet sur l'espace et la matière à proximité. Il s'agit notamment de corps stellaires qui ont périodiquement disparu dans des régions sombres, pour ne plus jamais en entendre parler.
Comme l'a dit Sheperd Doeleman, directeur adjoint de l'Observatoire Haystack du Massachusetts Institute of Technology (MIT), à propos des trous noirs: «C'est une porte de sortie de notre univers. Vous franchissez cette porte, vous ne revenez pas. "
Comme l’objet le plus extrême le prédit par la théorie de la gravité d’Einstein, les trous noirs supermassifs sont les endroits dans l’espace où, selon Doeleman, «la gravité se détraque complètement et écrase une énorme masse dans un espace incroyablement proche».
Pour créer la matrice EHT, les scientifiques ont lié des antennes paraboliques à Hawaï, en Arizona et en Californie. La puissance combinée de l'EHT signifie qu'il peut voir les détails 2 000 fois plus fins que ce qui est visible pour le télescope spatial Hubble.
Ces antennes paraboliques ont ensuite été entraînées sur M87, une galaxie à quelque 50 millions d'années-lumière de la Voie lactée dans l'amas de la Vierge, et Sagittaire A * pour étudier les horizons des événements à leurs noyaux.
D'autres instruments ont pu observer et mesurer les effets d'un trou noir sur les étoiles, les planètes et la lumière. Mais jusqu'à présent, personne n'a jamais réellement vu le trou noir supermassif de la Voie lactée.
Selon David Rabanus, responsable des instruments pour ALMA: «Il n'y a pas de télescope disponible qui puisse résoudre un si petit rayon», a-t-il déclaré. "C'est un trou noir de très grande masse, mais cette masse est concentrée dans une très, très petite région."
Les recherches de Doeleman se concentrent sur l'étude de trous noirs super massifs avec une résolution suffisante pour observer directement l'horizon des événements. Pour ce faire, son groupe assemble des réseaux mondiaux de télescopes qui observent à des longueurs d'onde mm pour créer un télescope virtuel de la taille de la Terre en utilisant la technique de l'interférométrie à très longue ligne de base (VLBI).
- Image du Sagittaire A *, la source radio complexe au centre de la Voie lactée, et considérée comme une SMBH. Crédit: NASA / Chandra
«Nous visons SgrA *, le trou noir de 4 millions de masse solaire au centre de la Voie lactée, et M87, une galaxie elliptique géante», explique Doeleman. "Ces deux objets nous présentent les plus grands horizons d'événements apparents dans l'Univers, et les deux peuvent être résolus par des tableaux VLBI (sub) mm." il ajouta. «Nous appelons ce projet le télescope Event Horizon (EHT).»
En fin de compte, le projet EHT est une collaboration mondiale qui combine le pouvoir de résolution de nombreuses antennes d'un réseau mondial de radiotélescopes pour capturer la toute première image de l'objet le plus exotique de notre univers - l'horizon des événements d'un trou noir.
"Essentiellement, nous fabriquons un télescope virtuel avec un miroir aussi grand que la Terre", a déclaré Doeleman, qui est le chercheur principal du télescope Event Horizon. «Chaque radiotélescope que nous utilisons peut être considéré comme une petite partie argentée d'un grand miroir. Avec suffisamment de ces taches argentées, on peut commencer à faire une image. »
«Le télescope Event Horizon est le premier à résoudre des échelles spatiales comparables à la taille de l'horizon des événements d'un trou noir», a déclaré Jason Dexter, astronome de l'Université de Californie à Berkeley. "Je ne pense pas que ce soit fou de penser que nous pourrions obtenir une image dans les cinq prochaines années."
D'abord postulée par la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein, l'existence de trous noirs a depuis été étayée par des décennies d'observations, de mesures et d'expériences. Mais il n'a jamais été possible d'observer et d'imaginer directement l'un de ces maelströms, dont la puissance gravitationnelle pure tord et modifie le tissu même de l'espace et du temps.
Enfin, être en mesure d'en observer un sera non seulement une percée scientifique majeure, mais pourrait très bien fournir les images les plus impressionnantes jamais capturées.
