au sommaire
« Que fait cette étoile ici ? » s'exclame Rainer Schödel de l'Institut Max PlanckMax Planck, tandis qu'il observe le centre de la Voie Lactée le 9 mai de cette année, avec Reinhard Genzel, responsable de l'équipe. Quelques minutes plus tard, l'étoile disparaît ! L'équipe vient d'observer, pour la première fois, un flashflash très puissant dans le domaine infrarouge (1.62 µm) à l'endroit exact où l'on situe le trou noir super massif présent au centre de notre Galaxie. « Nous avons cherché l'émissionémission infrarouge du trou noir pendant des années » explique Andreas Eckart de l'Université de Cologne, un autre membre de l'équipe. « Nous étions certains que le trou noir doit accréter de la matièrematière, qui durant sa chute sur le trou noir chauffe et donc rayonne dans l'infrarouge ». Mais aucune radiation infrarouge n'avait été trouvée jusqu'à présent. Cette importante découverte est intervenue pendant que l'équipe observait, avec l'instrumentation NACO (caméra infrarouge CONICA couplée au système d'optique adaptative NAOS équipant le télescopetélescope Yepun du VLTVLT de l'ESOESO), l'environnement du trou noir.
Figure 1. A quelques minutes près, un flash lumineux apparaît (ici à 1.62 µm de longueur d'onde) puis disparaît à l'endroit exact où git un trou noir au centre de notre Galaxie. (S2 est l'étoile orbitant autour du trou noir qui a récemment permis d'en estimer la masse
L'analyse des données révèle que l'émission infrarouge provient d'une zone extrêmement proche du trou noir central, de l'ordre de la taille du système solairesystème solaire, et qu'elle varie très rapidement en intensité sur des échelles de temps de l'ordre de quelques minutes, prouvant ainsi que les signaux infrarouges doivent venir d'une zone se situant juste à la frontière délimitant le trou noir : l'horizon, depuis l'intérieur duquel aucun rayonnement ne peut s'échapper. La variabilité rapide observée dans toutes les données obtenues par l'équipe indique clairement que la région autour de l'horizon a des propriétés chaotiques comme celles que l'on peut voir dans les oragesorages ou les éruptions solaireséruptions solaires.
« Nos données nous donnent pour la première fois des informations sur ce qui arrive précisément à l'extérieur de l'horizon du trou noir et nous permettront d'évaluer les prédictions de la Relativité GénéraleRelativité Générale » explique Daniel Rouan, un membre de l'équipe appartenant à l'Observatoire de Paris. Le résultat le plus saisissant est une périodicité apparente de 17 minutes dans les courbes de lumièrelumière de deux des flashs détectés. Si cette périodicité est due au mouvementmouvement du gazgaz orbitant autour du trou noir, la conclusion inévitable est que le trou noir doit tourner rapidement.
Reinhard Genzel, qui a conduit les travaux de l'équipe, ajoute : « C'est une découverte majeure. La théorie nous dit qu'un trou noir en rotation n'est caractérisé que par trois paramètres : sa massemasse, sa vitesse de rotationvitesse de rotation et sa charge électrique. L'année dernière nous avons été capables de déterminer sans équivoque l'existence et la masse du trou noir au centre de notre Galaxie qui est de 3,7 (±1,5) 106 masses solaires. Si notre hypothèse est correcte pour ce qui est de la périodicité du gaz s'accrétant, nous pouvons maintenant mesurer, pour la première fois, sa rotation. Celle-ci pourrait être d'environ la moitié de la rotation maximale que la Relativité Générale permet. L'ère de l'observation de la physiquephysique des trous noirs a commencé ».
par Observatoire de Paris
le 24 novembre 2003
