Le radiotélescope Alma a enfin permis de visualiser la part froide du disque d'accrétion entourant le trou noir central de 4 millions de masses solaires de la Voie lactée, Sagittarius A*.

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[EN VIDÉO] Un trou noir supermassif confirme la relativité générale d'Einstein Les astrophysiciens cherchent à déterminer si les lois de la physique ne changeraient pas dans... le temps et dans l'espace. La théorie de la relativité générale, bien vérifiée avec des champs de gravitation faibles, pourrait ne pas être valide non seulement lorsque les champs sont forts, comme avec un trou noir supposé être tel, ou simplement dans le passé du cosmos ou encore à des milliers voire des milliards d'années-lumière du Soleil. Les membres de l'ESO ont donc fait passer un test à la théorie de la gravitation d'Einstein avec le trou noir central de la Voie lactée, comme l'explique cette vidéo. Le test a été réussi !

La collaboration Event Horizon Telescope (EHT) a brillamment imagé M87* malgré une mauvaise surprise dans le cas de Sgr A*. Mais ce n'est que partie remise, nous devrions bientôt avoir des images du trou noir supermassiftrou noir supermassif de la Voie lactéeVoie lactée. Même la qualité et la résolutionrésolution des images déjà prises avec M87* devraient rapidement s'améliorer. En attendant, l'un des radiotélescopes qui a contribué au succès de l'EHT, l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (Alma), nous aide déjà à préciser notre connaissance de l'environnement autour de Sgr A*.

Comme l'explique un article publié dans le journal Nature, une équipe d'astrophysiciensastrophysiciens états-uniens a réussi à se servir d'Alma et de son regardregard dans le domaine des ondes radioradio millimétriques pour enfin révéler un disque relativement froid autour du trou noirtrou noir supermassif de la galaxiegalaxie, jusqu'à sonder des régions qui ne sont qu'à un centième d'année-lumièreannée-lumière (c'est-à-dire environ 1.000 unités astronomiquesunités astronomiques) de son horizon des évènements. La température est relativement froide si on la compare à celle d'environ 10 millions de kelvinskelvins, qui est celle d'une enveloppe de plasmaplasma chaude de la taille de quelques années-lumière englobant Sgr A*. Car celle de ce disque, qui est aussi largement un plasma, est tout de même d'environ 10.000 kelvins.

Cette image prise dans le domaine millimétrique par Alma montre en fausse couleur un disque de matière autour de Sgr A*. L'effet Doppler est indiqué par du bleu pour le gaz qui s'approche de nous, et par du rouge quand il s'éloigne. © Alma (ESO/NAOJ/NRAO), E.M. Murchikova, NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello
Cette image prise dans le domaine millimétrique par Alma montre en fausse couleur un disque de matière autour de Sgr A*. L'effet Doppler est indiqué par du bleu pour le gaz qui s'approche de nous, et par du rouge quand il s'éloigne. © Alma (ESO/NAOJ/NRAO), E.M. Murchikova, NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Sgr A*, un laboratoire pour l'accrétion des trous noirs

Nous avions déjà des observations dans le domaine des rayons Xrayons X rayonnés par de tels plasmas chauds occupant quelques années-lumière tout au plus autour de Sgr A*, mais jamais encore une image montrant clairement la présence du disque aujourd'hui révélé par Alma. L'instrument permet également de montrer et de mesurer des mouvementsmouvements associés à ce disque et d'en évaluer la densité et la masse. On trouve ainsi qu'il contiendrait l'équivalent d'environ un dixième de la masse de JupiterJupiter, ce qui fait tout de même de 100.000 à 1.000.000 d'atomesatomes d'hydrogènehydrogène et d'héliumhélium par centimètre cube.

« Nous avons été les premiers à imager ce disque insaisissable et à étudier sa rotation », a déclaré l'astrophysicienne Elena Murchikova, membre de l'Institute for Advanced Study de Princeton, dans le New Jersey, et principale auteure de l'article. La chercheuse ajoute : « Nous sommes également en train de sonder le processus d'accrétion dans un trou noir supermassif. C'est important parce que c'est le plus proche de nous. Malgré cela, nous ne comprenons toujours pas bien le fonctionnement de cette accrétion. Nous espérons que ces nouvelles observations avec Alma nous aideront à révéler certains des secrets du trou noir ».