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Les astronomes révèlent la toute première image du trou noir caché au centre de notre galaxie
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Les astronomes révèlent la toute première image du trou noir caché au centre de notre galaxie

Trois ans après l’obtention de la toute première véritable image d’un trou noir – celle du trou noir supermassif M87* situé au cœur de la galaxie Messier 87 -, nous voilà désormais en mesure d’admirer le "portrait" du trou noir géant situé au centre de notre propre galaxie, la Voie lactée. Il s’agit de la toute première image de Sagittarius A* (Sgr A*), de son nom, situé à quelque 27.000 années-lumière de nous et dont la masse équivaut à 4,3 millions de fois celle du Soleil. Le cliché a été révélé jeudi 12 mai 2022 aux alentours de 15 heures lors d'une visioconférence de presse organisée par l'Observatoire européen austral (ESO) et l'Event Horizon Telescope (EHT). Ces résultats font l'objet de six articles dans The Astrophysical Journal Letters.

Première preuve directe de sa présence

Comme M87*, cet extraordinaire cliché a été capturé dans le cadre de la collaboration internationale Event Horizon Telescope (EHT), qui réunit une équipe de 300 astronomes issus de 80 instituts repartis dans le monde. Ensemble, ils se sont appuyés sur les observations d'un réseau de huit radiotélescopes, parmi lesquels l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), le télescope de 30 mètres de l’Institut de radioastronomie millimétrique (IRAM), antenne unique la plus sensible du réseau, ou encore le NOrthern Extended Millimeter Array (NOEMA), le plus puissant radiotélescope millimétrique de l’hémisphère nord, situé dans les Hautes-Alpes françaises. Reliés les uns aux autres, les huit observatoires ont ainsi pu former un immense télescope virtuel "de la taille de la Terre".

Ce résultat n’est pas uniquement une formidable prouesse technique : il constitue la preuve indiscutable que l'objet au centre de la Voie lactée est bien un trou noir supermassif, dont la présence est solidement suggérée depuis la fin des années 1990. À cette époque, les observations laissent entendre que des étoiles situées à proximité du centre géométrique de notre galaxie gravitent autour d’un objet ultra-massif et compact en à peine quelques décennies. En 2005, après observation par interférométrie, une équipe chinoise démontre cette fois que l’intense source d’ondes radio de Sgr A* est concentrée dans une minuscule sphère d'une unité astronomique de rayon à peine, soit la distance entre la Terre et le Soleil. Il est alors de plus en plus évident que Sgr A* n’est autre qu’un trou noir gigantesque. Mais à ce stade, il ne s'agit encore que de preuves indirectes. Grâce aux données récoltées par l’EHT depuis 2017 et à cinq ans d'effort collectif, les chercheurs ont désormais la confirmation visuelle, et ultime, qu'un tel monstre règne bien au cœur de la Voie lactée.

Une mine d'informations sur les trous noirs

L'image devrait également fournir de précieux indices sur le fonctionnement de ces mastodontes dont on pense qu’ils se trouvent au centre de la plupart des galaxies. Elle permet d’ailleurs déjà de faire un constat de taille : même si Sgr A* est 1.500 fois plus petit et moins massif que M87*, les deux trous noirs sont remarquablement similaires. "On trouve un anneau très semblable à M87*, environ 20 % plus grand. Rien d'étonnant à cela vu les distances : Sgr A* est moins massif, mais plus près de nous", explique à Sciences et Avenir Vincent Piétu, astronome à l’IRAM (CNRS/Max Planck) et membre de la collaboration EHT. "La taille de l'anneau correspond parfaitement aux prédictions et apporte ainsi une nouvelle confirmation de la validité de la théorie de la relativité générale. Cette confirmation est d'autant plus robuste que l'on se trouve dans un endroit de l’Univers où l'on est complètement dominé par des effets de la relativité."

"La taille de l'anneau correspond parfaitement aux prédictions et apporte ainsi une nouvelle confirmation de la validité de la théorie de la relativité générale"

L'image, de laquelle peuvent être déduits de nombreux paramètres physiques, devrait également permettre aux chercheurs d'en apprendre plus sur les phénomènes survenant autour d'un trou noir. La façon dont son jet, notamment, est corrélé à l'objet en lui-même les intéresse tout particulièrement. Le jet est la conséquence de l'accrétion de matière sur ces objets, qui conduit à l’expulsion d’une partie du gaz jusqu’à des distances 1.000 fois plus grandes. Cette expulsion se fait sous la forme d'un flux de particules chargées - du plasma - émergeant à partir d’un disque en rotation en raison de champs magnétiques forts. "Nous pensons qu'il existe un rapport proportionnel entre la masse d’un trou noir géant et la masse de sa galaxie hôte", détaille Vincent Piétu. "Il se pourrait donc que les trous noirs centraux, notamment par le biais de la matière qu'ils éjectent, co-régulent l’évolution des galaxies et, par extension, l’évolution de l’Univers tout entier."

Une comparaison des paramètres déduits de l'image de Sgr A* avec une bibliothèque de modèles laisseraient enfin penser aux scientifiques que le trou noir est ici vu non par la tranche, mais par le pôle. "Sa variabilité est par exemple un peu plus faible que celle à laquelle on s'attendait, ce qui pourrait s'expliquer par le fait qu'on le regarde par le pôle", confie l'astronome français. Il pourrait enfin générer un champ magnétique important.

Exploit technique

Obtenir l'image de Sagittarius A* a relevé du tour de force pour les astronomes, bien plus que pour M87*. Et pour cause : même si le gaz dans leurs environs respectifs se déplace à la même vitesse - une vitesse proche de celle de la lumière -, la plus petite taille de SgrA* le rend plus instable à l'image. "Alors [que le gaz] met des jours, voire des semaines, à orbiter autour du grand M87*, il ne met que quelques minutes à le faire autour de Sgr A*", a expliqué Chi-kwan Chan, de l'observatoire Steward et du département d'astronomie et de l'institut des sciences des données de l'Université d'Arizona, aux États-Unis, dans un communiqué. "Cela signifie que la luminosité et la configuration du gaz autour de Sgr A* changeaient rapidement pendant que la collaboration EHT l’observait - un peu comme si l'on essayait de prendre une photo claire d'un chiot qui court après sa queue", a comparé le chercheur. L'image du trou noir de Sgr A* est ainsi une moyenne des différents clichés extraits par l'équipe.

M87* était une cible plus facile et plus stable, dont les images se ressemblaient presque toutes. "Ce n'était pas le cas pour Sgr A*, et c'est la raison pour laquelle nous avons mis plus de temps à sortir son image fixe, alors que les clichés des deux objets ont été extraits du même ensemble de données", précise Vincent Piétu. D'ici "cinq à dix ans", les astronomes de l'EHT espèrent pouvoir obtenir non plus seulement des images fixes, mais de petits films du trou noir, "façon timelapses".


Source : Marine Benoit / Sciences et Avenir
Crédit : Collaboration EHT

L'image du trou noir de Sgr A* est une moyenne des différents clichés extraits par l'équipe, révélant enfin pour la première fois le géant tapi au centre de notre galaxie.

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Les astronomes révèlent la toute première image du trou noir caché au centre de notre galaxie

Trois ans après l’obtention de la toute première véritable image d’un trou noir – celle du trou noir supermassif M87* situé au cœur de la galaxie Messier 87 -, nous voilà désormais en mesure d’admirer le "portrait" du trou noir géant situé au centre de notre propre galaxie, la Voie lactée. Il s’agit de la toute première image de Sagittarius A* (Sgr A*), de son nom, situé à quelque 27.000 années-lumière de nous et dont la masse équivaut à 4,3 millions de fois celle du Soleil. Le cliché a été révélé jeudi 12 mai 2022 aux alentours de 15 heures lors d'une visioconférence de presse organisée par l'Observatoire européen austral (ESO) et l'Event Horizon Telescope (EHT). Ces résultats font l'objet de six articles dans The Astrophysical Journal Letters.

Première preuve directe de sa présence

Comme M87*, cet extraordinaire cliché a été capturé dans le cadre de la collaboration internationale Event Horizon Telescope (EHT), qui réunit une équipe de 300 astronomes issus de 80 instituts repartis dans le monde. Ensemble, ils se sont appuyés sur les observations d'un réseau de huit radiotélescopes, parmi lesquels l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), le télescope de 30 mètres de l’Institut de radioastronomie millimétrique (IRAM), antenne unique la plus sensible du réseau, ou encore le NOrthern Extended Millimeter Array (NOEMA), le plus puissant radiotélescope millimétrique de l’hémisphère nord, situé dans les Hautes-Alpes françaises. Reliés les uns aux autres, les huit observatoires ont ainsi pu former un immense télescope virtuel "de la taille de la Terre".

Ce résultat n’est pas uniquement une formidable prouesse technique : il constitue la preuve indiscutable que l'objet au centre de la Voie lactée est bien un trou noir supermassif, dont la présence est solidement suggérée depuis la fin des années 1990. À cette époque, les observations laissent entendre que des étoiles situées à proximité du centre géométrique de notre galaxie gravitent autour d’un objet ultra-massif et compact en à peine quelques décennies. En 2005, après observation par interférométrie, une équipe chinoise démontre cette fois que l’intense source d’ondes radio de Sgr A* est concentrée dans une minuscule sphère d'une unité astronomique de rayon à peine, soit la distance entre la Terre et le Soleil. Il est alors de plus en plus évident que Sgr A* n’est autre qu’un trou noir gigantesque. Mais à ce stade, il ne s'agit encore que de preuves indirectes. Grâce aux données récoltées par l’EHT depuis 2017 et à cinq ans d'effort collectif, les chercheurs ont désormais la confirmation visuelle, et ultime, qu'un tel monstre règne bien au cœur de la Voie lactée.

Une mine d'informations sur les trous noirs

L'image devrait également fournir de précieux indices sur le fonctionnement de ces mastodontes dont on pense qu’ils se trouvent au centre de la plupart des galaxies. Elle permet d’ailleurs déjà de faire un constat de taille : même si Sgr A* est 1.500 fois plus petit et moins massif que M87*, les deux trous noirs sont remarquablement similaires. "On trouve un anneau très semblable à M87*, environ 20 % plus grand. Rien d'étonnant à cela vu les distances : Sgr A* est moins massif, mais plus près de nous", explique à Sciences et Avenir Vincent Piétu, astronome à l’IRAM (CNRS/Max Planck) et membre de la collaboration EHT. "La taille de l'anneau correspond parfaitement aux prédictions et apporte ainsi une nouvelle confirmation de la validité de la théorie de la relativité générale. Cette confirmation est d'autant plus robuste que l'on se trouve dans un endroit de l’Univers où l'on est complètement dominé par des effets de la relativité."

"La taille de l'anneau correspond parfaitement aux prédictions et apporte ainsi une nouvelle confirmation de la validité de la théorie de la relativité générale"

L'image, de laquelle peuvent être déduits de nombreux paramètres physiques, devrait également permettre aux chercheurs d'en apprendre plus sur les phénomènes survenant autour d'un trou noir. La façon dont son jet, notamment, est corrélé à l'objet en lui-même les intéresse tout particulièrement. Le jet est la conséquence de l'accrétion de matière sur ces objets, qui conduit à l’expulsion d’une partie du gaz jusqu’à des distances 1.000 fois plus grandes. Cette expulsion se fait sous la forme d'un flux de particules chargées - du plasma - émergeant à partir d’un disque en rotation en raison de champs magnétiques forts. "Nous pensons qu'il existe un rapport proportionnel entre la masse d’un trou noir géant et la masse de sa galaxie hôte", détaille Vincent Piétu. "Il se pourrait donc que les trous noirs centraux, notamment par le biais de la matière qu'ils éjectent, co-régulent l’évolution des galaxies et, par extension, l’évolution de l’Univers tout entier."

Une comparaison des paramètres déduits de l'image de Sgr A* avec une bibliothèque de modèles laisseraient enfin penser aux scientifiques que le trou noir est ici vu non par la tranche, mais par le pôle. "Sa variabilité est par exemple un peu plus faible que celle à laquelle on s'attendait, ce qui pourrait s'expliquer par le fait qu'on le regarde par le pôle", confie l'astronome français. Il pourrait enfin générer un champ magnétique important.

Exploit technique

Obtenir l'image de Sagittarius A* a relevé du tour de force pour les astronomes, bien plus que pour M87*. Et pour cause : même si le gaz dans leurs environs respectifs se déplace à la même vitesse - une vitesse proche de celle de la lumière -, la plus petite taille de SgrA* le rend plus instable à l'image. "Alors [que le gaz] met des jours, voire des semaines, à orbiter autour du grand M87*, il ne met que quelques minutes à le faire autour de Sgr A*", a expliqué Chi-kwan Chan, de l'observatoire Steward et du département d'astronomie et de l'institut des sciences des données de l'Université d'Arizona, aux États-Unis, dans un communiqué. "Cela signifie que la luminosité et la configuration du gaz autour de Sgr A* changeaient rapidement pendant que la collaboration EHT l’observait - un peu comme si l'on essayait de prendre une photo claire d'un chiot qui court après sa queue", a comparé le chercheur. L'image du trou noir de Sgr A* est ainsi une moyenne des différents clichés extraits par l'équipe.

M87* était une cible plus facile et plus stable, dont les images se ressemblaient presque toutes. "Ce n'était pas le cas pour Sgr A*, et c'est la raison pour laquelle nous avons mis plus de temps à sortir son image fixe, alors que les clichés des deux objets ont été extraits du même ensemble de données", précise Vincent Piétu. D'ici "cinq à dix ans", les astronomes de l'EHT espèrent pouvoir obtenir non plus seulement des images fixes, mais de petits films du trou noir, "façon timelapses".


Source : Marine Benoit / Sciences et Avenir
Crédit : Collaboration EHT

L'image du trou noir de Sgr A* est une moyenne des différents clichés extraits par l'équipe, révélant enfin pour la première fois le géant tapi au centre de notre galaxie.

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

11 - Aude

►Jusqu'au 21 septembre

EXPOSITION
"ESCALE EN MÉDITERRANÉE ROMAINE"
 
Après 10 années de recherches, et à travers plus de 150 objets archéologiques, l'exposition présente les principaux sites du système portuaire narbonnais, inscrit le port de Narbo Martius dans le réseau des ports de commerce romains de Méditerranée occidentale et détaille les activités et les métiers qui se développaient au sein de ce port. 

Musée Narbo Via
2 avenue André Mècle
11100 Narbonne
04 68 90 28 90
https://narbovia.fr

25 - Doubs

►Jusqu'au 30 avril 

EXPOSITION 
"URGENCE CARBONE"

Urgence Carbone, œuvre d’Iris Leroyer réalisée en charbon de bois, symbolise une Terre carbonisée, qui souligne notre inertie face aux dérèglements de notre planète, en péril. Cette œuvre entre ainsi en dialogue avec les projections en grand format des sites du patrimoine mondial dans le Centre de lumières. 

Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
03 81 54 45 13
www.salineroyale.com

26 - Drôme

►Le 29 mars

ATELIER VANNERIE SAUVAGE 

Découvrez l'art de la vannerie sauvage lors de notre session d'initiation animée par Christine Larat-Lini. Vannerie aléatoire à base de ronces, clématite et elaeagnus. 
Places limitées à 6. Tarif : aterier + visite du jardin 25 €. Matériel fourni. Réservation : boutique-erikborja.fr  

Jardin Zen d’Erik Borja
26600 Beaumont-Monteux
04 75 07 32 27 
www.erikborja.fr

131 - Haute-Garonne

►Le 27 avril

"JOURNÉE COCKPIT"
AILES ANCIENNES TOULOUSE

Les Ailes Anciennes organisent leur 1ère édition 2025 de la célèbre "Journée Cockpit". Cette année notre association a choisi de mettre à l’honneur l’aviation et l’automobile. Seront donc présents les membres de l’association « American Feeling Car Club » créée en 1989. Ces passionnés présenteront quelques-uns de leurs plus beaux véhicules américains à côté de nos aéronefs.

Ailes Anciennes Toulouse
Parking Site Aéroscopia - Allée André Turcat
31700 Blagnac
05 62 13 78 10
www.aatlse.org

38 - Isère

►Jusqu'au 30 mars 

EXPOSITION
"ARCABAS, L’ÉTOFFE HAUTE EN COULEUR"

Outre les toiles de jute et l’impression sur soie que l’on retrouve dans l’église de Saint-Hugues, l’exposition présente des objets textiles conçus par Arcabas. Dans son œuvre picturale dont certains tableaux sont également présentés, les motifs des costumes, les drapés témoignent d’une recherche plastique constante.

Musée arcabas en Chartreuse
Eglise de Saint-Hugues
38380 Saint-Pierre-de-Chartreuse
04 76 88 65 01
https://musees.isere.fr

52 - Haute-Marne

►Jusqu’au 21 mars

EXPOSITION
"MANGER ET BOIRE À LA TABLE DE NOS ANCÊTRES"

Cette exposition permet au grand public d’approcher le quotidien de nos ancêtres à travers leur vaisselle de table. Elle a pour but de présenter la manière dont on mange et boit à travers les âges. Elle évoque également la place des hommes et des femmes, réservée à cette pratique sociale, avec le matériel et les instruments qui y sont associés. 

Musée de Saint-Dizier
17 rue de la Victoire 
52100 Saint-Dizier
03 25 07 31 50
www.saint-dizier.fr

►Du 9 avril au 21 septembre

EXPOSITION
"AOTEAROA NOUVELLE-ZÉLANDE, LES PROTECTEURS DE L’ARCHE PERDUE"

Sabine Bernert vous guidera à la rencontre du rare Kakapo, ce perroquet nocturne au bord de l’extinction, de l’étonnant Kiwi et du mystérieux Tuatara, un reptile aux origines préhistoriques. À travers des récits émouvants et des témoignages inspirants, découvrez le combat quotidien de leurs protecteurs dévoués, déterminés à préserver ces trésors uniques. Un voyage entre légendes et réalités.

Musée de Saint-Dizier
17 rue de la Victoire 
52100 Saint-Dizier
03 25 07 31 50
www.saint-dizier.fr

62 - Pas-de-Calais

►Du 22 mars au 4 avril

EXPOSITION
"CLUB DE PEINTURE DE BARLIN"

Au Musée Municipal Bruno Danvin, le Club de peinture de Barlin, animé par Laetitia Morez, expose 9 artistes (peinture, pastel, acrylique...).

Musée municipal Bruno Danvin
Rue Oscar Ricque
62130 Saint-Pol-sur-Ternoise
03 21 04 56 25 / 07 89 08 15 64 
www.saintpolsurternoise.fr

63 - Puy-de-Dôme

►Jusqu'au 18 mai

EXPOSITIONS
"Les extraordinaires aventures de Jean-Pierre Alibert" 
"Le Cabinet de Curiosités de Riom Limagne et Volcans" 
"Attention fragile !"

Le musée Mandet présente trois expositions inédites, mêlant art, histoire et sensibilisation environnementale. À travers ces expositions, vous découvrirez la richesse du monde animal, de l’héritage d’un aventurier du XIXe siècle et d’une création artistique participative unique inspirée des cabinets de curiosités.

Musée Mandet
14 rue de l’Hôtel de Ville
63200 Riom
04 73 38 18 53
www.rlv.eu/decouvrir/musees/musee-mandet-1

67 - Bas-Rhin

►Jusqu'au 6 avril

EXPOSITION PHOTOGRAPHIQUE
"MOSSI : UN VASE, DES SAVOIR-FAIRE"

Découvrez les différentes étapes de fabrication du vase Mossi au travers des images prises à la manufacture Lalique par Karine Faby, un des Meilleurs Ouvriers de France 2023 en photographie industrielle.

Musée Lalique
40 rue du Hochberg
67290 Wingen-sur-Moder
03 88 89 08 14
www.musee-lalique.com

►Du 31 mars au 6 avril

MUSÉE LALIQUE
"JOURNÉES EUROPÉENNES DES MÉTIERS D’ART"

Le Musée Lalique propose des démonstrations par des personnes travaillant à la cristallerie, personnalisation d’objets achetés en boutique via une petite gravure et un jeu inédit pour tenter de gagner une visite de la manufacture ! Un atelier satinage à partir de 7 ans les 5 et 6 avril. 

Musée Lalique
40 rue du Hochberg
67290 Wingen-sur-Moder
03 88 89 08 14
www.musee-lalique.com

71 - Saône-et-Loire

►Du 19 avril au 4 mai

"ATELIERS VACANCES DE PRINTEMPS"
LA MAISON DU CHAROLAIS

Des ateliers pour toute la famille : le hamburger du printemps avec une recette de pain vert, de fleurs et de feuilles avec une recette surprise, les petits artistes pourront se divertir avec l’atelier la "charolaise prend des couleurs" et la "charolaise en pointillés", et pour les amateurs de suspens, la chasse au trésor.

La Maison du Charolais
43 route de Mâcon
71120 Charolles
03 85 88 04 00
https://www.maison-charolais.com

75 - Paris

►Jusqu'au 11 mai 

EMPREINTE CARBONE, L'EXPO !

Conçue pour un public familial et articulée en trois parties, Empreinte carbone, l’expo ! vise à déconstruire les présupposés et les idées reçues sur notre empreinte carbone, à en examiner les mécanismes et à proposer aux visiteurs un espace de réflexion sur les actions à mener face au défi du changement climatique. 

Musée des Arts et Métiers
60 rue Réaumur
75003 Paris
01 53 01 82 63
www.arts-et-metiers.net

►Jusqu'au 16 novembre 

EXPOSITION
"PAULA PADANI. LA DANSE MIGRANTE : HAMBOURG, TEL-AVIV, PARIS"

L’exposition retrace le parcours méconnu de la danseuse Paula Padani (1913-2001) à travers plus de 250 photographies, affiches, documents et costumes. Par sa vision du mouvement comme force de vie, par sa capacité de rebond entre plusieurs pays et cultures, elle aura frayé de nouvelles routes pour son art et joué un rôle pionnier dans l’émergence de la danse contemporaine israélienne. 

Musée d’art et d’histoire du Judaïsme
71 rue du Temple
75001 Paris
01 53 01 86 53
www.mahj.org

84 - Vaucluse

►Le 19 mars 

EXPOSITION
"UN MUSÉE, UN JARDIN"

Une invitation à découvrir le lieu, le musée, son histoire et ses collections d’arts décoratifs, avec des focus sur quelques objets. Mais aussi, le jardin traversé par le Canal de Vaucluse, refuge de la Ligue pour la Protection des Oiseaux, où l’on agit pour la biodiversité. Mercredi 19 mars 2025 à 17h30.  

Musée Louis Vouland
17 rue Victor-Hugo
84000 Avignon
04 90 86 03 79
www.vouland.com

►Jusqu'au 10 juin

EXPOSITIONS
"CIRCUIT COURT & DÉTOURS"

Une exposition sous le signe du "local", et du mouvement. Paysages, scènes de la vie quotidienne, portraits et natures mortes, peintres des 19e et 20e siècles liés à Avignon ou sa région, œuvres issues de collections particulières des environs d'Avignon et du musée Vouland. 

Musée Louis Vouland
17 rue Victor-Hugo
84000 Avignon
04 90 86 03 79
www.vouland.com

►Jusqu'au 10 juin

EXPOSITIONS
JEAN-PIERRE GRAS (1879-1964)

Sculpteur et peintre avignonnais, Jean-Pierre Gras est le fils du félibre Félix Gras. Élève de Pierre Grivolas proche de nombreux artistes de la « nouvelle école d’Avignon », il est membre du Groupe des Treize.

 Musée Louis Vouland
17 rue Victor-Hugo
84000 Avignon
04 90 86 03 79
www.vouland.com

►Jusqu'à mars 2026

EXPOSITION
"LES VOYAGES"

L'exposition Centenaire Robert Laurent-Vibert donne un aperçu de son héritage à travers sa collection privée sur le thème du voyage. L'exposition présente cartographies et livres de voyage du XVIe au XVIII siècles, les peintures de Pierre Beppi-Martin et Charles Martel, ainsi que les photographies de Mohamed Mahdy et Clément Chapillon.

Château de Lourmarin
2 avenue Laurent Vibert
84160 Lourmarin
04 90 68 15 23
www.chateaudelourmarin.com

Lieux:
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