Inédit : de la lumière détectée derrière un trou noir

Pour la première fois dans l’histoire de l’astrophysique, des chercheurs ont observé de la lumière provenant de derrière un trou noir, d'où rien (en théorie) ne ressort.

Publication 31 août 2021, 16:00 CEST
Représentation d'un trou noir.

Représentation d'un trou noir.

PHOTOGRAPHIE DE brightstars, istock via getty images

Cette possibilité avait été prédite par Einstein et des astrophysiciens l’ont désormais observée !

Dans la revue scientifique Nature, une équipe de scientifiques a rapporté le 28 juillet dernier une nouvelle impressionnante : les tout premiers enregistrements de rayons X extrêmement brillants, provenant de derrière un trou noir. Cette observation a pu être réalisée grâce aux télescopes spatiaux XMM-Newton de l'ESA et NuSTAR de la NASA, qui observent le trou noir supermassif situé au centre d'une galaxie spirale appelée I Zicky 1 (I Zw 1), à 800 millions d'années-lumière de la Terre. Le soleil de cette galaxie serait 10 millions de fois plus massif que notre étoile. 

En théorie, rien ne peut s'échapper d'un trou noir, pas même la lumière. De fait, un trou noir comporte plusieurs couches. On trouve d'abord l’horizon des événements, connu sous le nom de point de non-retour, puis le disque d’accrétion. Il s'agit d'un énorme disque de poussière et de gaz tourbillonnant autour du trou noir. Et enfin, au bord du disque : la couronne, une région composée d’électrons alimentés par le champ magnétique du trou noir.

Que se passe-t-il à l'intérieur d'un trou noir ?

Les astronomes ne s'attendaient pas à voir quoi que ce soit derrière le trou noir, car aucune lumière ne peut s’échapper de ce type d’objet céleste. En temps normal, les trous noirs supermassifs possèdent une telle force gravitationnelle qu’ils absorbent tout ce qui est à leur proximité.

Cette fois-ci, à cause de l'extrême gravité du trou noir déformant l'espace autour de lui, des échos lumineux provenant de derrière le trou noir sont revenus en direction de la Terre et ont pu être observés par les télescopes, c’est plus précisément un effet de réverbération que les astrophysiciens ont été en mesure de détecter des flashs de lumière venue de la face cachée du trou noir, comme l’explique ce communiqué de l’agence spatiale européenne.

Ces observations correspondent aux prédictions d'Einstein sur la façon dont la gravité courbe la lumière autour des trous noirs, comme décrit dans sa théorie de la relativité générale.

Les futures missions de caractérisation et de compréhension des couronnes de trous noirs se poursuivront avec XMM-Newton et le futur observatoire de rayons X de l'ESA, Athena (Advanced Telescope for High-ENergy Astrophysics). Le lancement de ce satellite spatial est prévu pour 2031, il permettra d'obtenir des images haute résolution dans des délais d'observation beaucoup plus restreints. 

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