Prouesse scientifique: première photo d’un trou noir dévoilée en direct

Pour la première fois dans l’histoire de l’astronomie, une image d’un trou noir est dévoilée en direct, par le réseau international de radiotélescopes EHT:

Des astronomes du monde entier participent ce mercredi à six conférences de presse à Bruxelles, Santiago, Shanghai, Tokyo, Taïwan et Washington. Réunis sous le projet Event Horizon Telescope, présentent le résultat de deux ans d’observations croisées qui ont permis de capturer l’image d’un trou noir. Celui de la galaxie géante M87, à 50 millions d’années-lumière de la Terre. C’est donc officiel, les trous noirs existent, et c’est… troublant.

Ce qui relève de l’exploit, c’est qu’un trou noir est une compression d’une masse très importante dans un volume minuscule, comme si la Terre était comprimée dans un dé à coudre. Il absorbe tout ce qui passe, y compris les rayons de lumière, ce qui le rend par définition invisible. Pour pouvoir l’observer, il faut en quelque sorte le poser sur un fond lumineux. Pour contourner ce handicap de taille, les astronomes ont donc cherché à observer le monstre par contraste, sur la matière qui l'entoure.

En avril 2017, huit télescopes situés aux quatre coins du globe (États-Unis, France, Groenland, Antarctique, Hawaii, Chili, Mexique, Espagne) ont rassemblé leurs forces pour créer un immense télescope virtuel de 10’000 kilomètres, soit environ le diamètre de la Terre. avec lequel "on pourrait lire, depuis New York, un journal ouvert à Paris", précise le chercheur français Frédéric Gueth, astronome du CNRS et directeur adjoint de l'Institut de radioastronomie millimétrique (IRAM), partenaire des recherches.

Une observation simultanée dont le résultat est dévoilé ce mardi. Une photo qui peut sembler «pas terrible», voire banale, mais c’est le portrait photographique d’un trou noir, le premier de l’histoire. Pas une simulation, pas une oeuvre artistique.

Temps clair nécessaire

La première observation groupée de l'EHT date du 5 avril 2017. Huit télescopes ont visé deux trous noirs: Sagittarius A* au centre de notre voie lactée et son congénère de la galaxie M87.

"Pour que tout fonctionne, il fallait que le temps soit clair partout sur le globe", raconte Pablo Torne de l'IRAM, qui a participé aux observations depuis la salle de contrôle du télescope de 30 mètres de Pico Veleta qui surplombe la Sierra Nevada espagnole.

Trois autres observations suivront les 6, 10 et 11 avril. Et ensuite? Huit mois de stress! Lors de ce type d'opérations groupées, les observations se font à l'aveugle, les astronomes n'ont aucun moyen de savoir si cela a fonctionné.

Le professeur universitaire Heino Falcke, des Pays-Bas. Keystone

Une aiguille dans une botte de foin

Il aura fallu attendre de débusquer un signal commun à tous les télescopes. Autant dire, dans l'Univers, une aiguille dans une botte de foin. Le tout dans les quatre petaoctets (4 millions de milliards d'octets) de données récoltées.

"On attendait désespéramment les données du South Pole Telescope (SPT). A cause des conditions extrêmes de l'hiver austral, elles n'ont pu être récupérées que huit mois après les observations", explique Helger Rottmann du Max Planck Institute for Radio Astronomy in Bonn. Le 23 décembre 2017, exactement.

Et signal corrélé ne veut pas dire image exploitable: plus d'un an de travail a été nécessaire pour retranscrire les données en photo. "Pour plus de sécurité, le travail a été fait quatre fois, par quatre équipes différentes", précise Frédéric Gueth, coauteur de deux des études.

Tous obtiennent la même belle image, un rond sombre sur un halo rouge: l'ombre du trou noir sur le disque de matière qui l'entoure. C'est finalement le trou noir de la galaxie M87, pourtant bien plus loin que Sagittarius A*, qui s'est avéré être le plus photogénique!

L’étape suivante sera d’obtenir un film, de pouvoir observer le trou noir et son disque en mouvement.