Dossier Trou noir

Qu'est ce qu'un trou noir ?

Marie Haupais — Thu, 02 May 2019 15:28:22 +0000

Ce qu’il faut savoir c’est que le trou noir est un objet finalement assez simple dans l’univers. On le détermine seulement par trois paramètres, dont deux importants : sa masse et sa rotation. Cest un objet tellement dense que la matière ne peut pas s’échapper, même pas la lumière. C’est pour cela qu’il apparait toujours noir même s’il est très massif. Tout autour, il y un disque de matière, un disque d’accrétion. Cette matière n’est pas tombée dans le trou noir, elle est en rotation autour du trou noir.

Et maintenant, quelle est la prochaine étape ?

Marie Haupais — Thu, 02 May 2019 15:00:00 +0000

Actuellement, il n’y a que deux trous noirs supermassifs qui peuvent être observés par le Event Horizon Telescope : celui de la galaxie M87, dont nous venons de décrypter la photo, et Sagittarius A*, le trou noir central de notre galaxie, situé à « seulement » 20 000 années-lumière de nous, et qui lui pèse 4 millions de masse solaire.

Qu’est-ce que cette photo permet de révéler ?

Marie Haupais — Thu, 02 May 2019 14:44:00 +0000

Cela permet de valider de manière très claire, la relativité générale.

Il y avait des simulations qui existaient de ce qu’on devait voir, et ces simulations montrent exactement l’image qui a été acquise par les radio-interféromètres. C’est une validation fabuleuse, un siècle après la théorie de la relativité générale d’Einstein. A chaque fois que l’on fait une observation comme cela, on s’aperçoit que la théorie est vraiment très complète.

L’autre particularité du trou noir, c’est de déformer l’espace-temps. Comment l'expliquer ?

Marie Haupais — Thu, 02 May 2019 14:27:00 +0000

Le trou noir est tellement massif qu’il déforme l’espace-temps. Quand la lumière passe à côté, au lieu d’aller sur une ligne droite, elle va être courbée. C’est ce qu’appelle une géodésique de l’espace -temps. Plus le trou noir est compact, plus il est massif, plus la trajectoire de la lumière va être déviée. Cela marche pour tous les corps, y compris pour la Terre ou le Soleil.

Comment cette photo a-t-elle été prise ?

Marie Haupais — Thu, 02 May 2019 13:52:00 +0000

Cette image, qui peut paraitre anodine, a nécessité énormément de travail. L’image a été acquise pendant 10 jours il y a deux ans, par huit interféromètres radio qui se trouvent répartis sur toute la Terre. Du Pôle Sud au Groenland, de l’Europe à Hawaï, couvrant toute l’Amérique…. Le Event Horizon Telescope fait ainsi virtuellement la taille de la Terre ! Et il fallait cette dimension-là pour percevoir les détails sur ce trou noir situé à 55 millions d’années-lumière. Sinon, on n’aurait pas vu ce donut orange. On aurait pu voir un point mais pas l’ombre du trou noir à l’intérieur.

Depuis quand les trous noirs sont-ils connus des scientifiques ?

Marie Haupais — Thu, 02 May 2019 13:45:00 +0000

Les trous noirs sont connus depuis le 18ème siècle. Simultanément, Pierre-Simon de Laplace et John Flamsteed, un anglais, ont imaginé des objets tellement grands que leur vitesse de libération était plus grande que celle de la lumière. Ce qui signifie que même la lumière ne pourrait pas sortir de son champ gravitationnel. Sur Terre, cette vitesse de libération est de 11km/s. Sur ces objets hyper massifs, il faudrait dépasser la vitesse de la lumière donc 300 000 km/s… ce qui fait qu’on ne les verrait jamais !

Première photo d’un trou noir : décryptage

Marie Haupais — Thu, 02 May 2019 13:30:00 +0000

La première photo d’un trou noir a été dévoilée le 10 avril 2019. Mais que voit-on vraiment sur cette photo? Réponse avec Sylvain Chaty, astrophysicien au Laboratoire Astrophysique, Instrumentation, Modélisation, professeur à Paris Diderot.

Que représente cette photo ?

Marie Haupais — Thu, 02 May 2019 13:27:00 +0000

Sur cette photo, on peut voir deux choses : la silhouette du trou noir au milieu, d’où aucune lumière ne peut sortir, et autour, ce qu’on a appelé le « donut orange », c’est de la matière qui tourne à très grande vitesse autour du trou noir et qui émet de la lumière.

Ce "donut orange" n'a d'ailleurs d'orange que le nom car en réalité, les couleurs que nous voyons sur la photo ne sont pas des couleurs réelles. Les teintes de jaune et d'orange ne représentent que des différences d'intensité de la lumière.