23 sept. 2019

Première image d’un trou noir!

On vous aide à en parler à vos élèves…


Grosse nouvelle dans le monde scientifique : la première photo d’un trou noir a été prise! Bien que les percées scientifiques de cette image soient majeures, il peut être difficile de comprendre l’importance de ce « beigne » lumineux et flou. Voici quelques informations pour vous éclairer!

Première photo d’un trou noir, annoncée le 10 avril 2019. Crédit: Event Horizon Telescope Collaboration

 

Premièrement, c’est une image radio : elle a été captée par des radiotélescopes. Les couleurs sont donc fausses, bien que la brillance représente bien l’intensité du signal (plus c’est brillant, plus le signal radio est fort).

Qu’est-ce qu’on y voit exactement? Les ondes radio qui forment le « beigne » ont été déviées par la présence du trou noir au centre. La région noire représente donc où est le trou noir.

 

Top 5 du pourquoi cette image est si spéciale!

 

  1. Les trous noirs sont fascinants!

Les trous noirs sont des objets avec une densité extrême: beaucoup de masse dans très peu d’espace. Ils ont donc une gravité tellement grande que rien ne peut s’échapper, pas même la lumière. C’est pourquoi on les appelle trou noir et que nous ne pouvons pas les voir – jusqu’à aujourd’hui!

Dessin d’artiste d’un trou noir. On y voit le disque de matière qui est aspirée et chauffée par le trou noir ainsi que des jets. ESO/M. Kornmesser

 

  1. On avait toujours observé les trous noirs indirectement

C’est Einstein qui le premier avait prédit leur existence il y a plus de 100 ans. Par la suite, on avait observé les trous noirs indirectement: on ne les voyait pas mais on voyait les effets de leur présence dans leur environnement grâce à leur immense gravité. Par exemple, on pouvait voir des étoiles en orbite très serrée autour de rien! On pouvait alors conclure que ce « rien » était un trou noir.

Le 10 avril 2019 est la première fois où l’humanité a pu voir un trou noir directement, du moins ce qu’il est possible d’en voir!

 

 

  1. C’est un trou noir supermassif, très gros et très éloigné!

Le trou noir photographié ici est énorme. Il se situe au centre de la galaxie Messier 87, située à plus de 50 millions d’années-lumière de la Terre. Aucun danger pour nous donc! Il contient la masse de plus de 6 milliards de Soleils et la partie noire au centre de l’image est plus large que notre propre système solaire. C’est immense! Nous connaissons aussi des trous noirs plus petits, ils ont une masse équivalente à quelques Soleils dans un volume beaucoup plus petit que la Terre.

La galaxie Messier 87 (M87) est une galaxie elliptique géante située à 55 million d’année-lumière de la Terre. Crédit: ESO

 

  1. C’est une preuve du génie humain

Cette image est tout un défi en soi! Il a fallu 8 radiotélescopes, répartis sur 4 continents pour réussir à l’obtenir. En combinant la lumière (dans ce cas-ci, ce sont des ondes radio) de chacun des radiotélescopes, on réussit à simuler une antenne aussi large que la Terre! C’est ce qui nous permet d’obtenir la précision nécessaire pour photographier le trou noir car celui-ci nous apparaît très petit dans le ciel puisqu’il est très éloigné. Combiner la lumière des radiotélescopes est un processus nécessitant beaucoup de connaissances en sciences, en mathématiques et en programmation.

Les radiotélescopes du projet Event Horizon Telescope, qui a rendu cette image possible. Crédit: NRAO

 

  1. On est capable de grandes choses quand on travaille ensemble!

Plus de 200 scientifiques ont collaboré à cette découverte! Ceux-ci proviennent de diverses institutions un peu partout dans le monde. C’est en collaborant et partageant l’expertise de chacun qu’ils ont réussi cet exploit!

La scientifique Katie Bouman qui regarde pour la première fois l’image du trou noir. Crédit: Katie Bouman (de sa page Facebook).

Ne manquez pas cet article de Radio-Canada sur cette jeune scientifique qui a fait une contribution majeure pour cette découverte.

 

Questions?

Vous ou vos élèves avez de bonnes questions auxquelles vous n’avez pas de réponse? Contactez-nous pour nous les poser. Nous les ajouterons à cette page afin d’aider les autres classes!

 

Pour pousser plus loin

Le trou noir lui-même est infiniment petit, on appelle ça une singularité. Mais on parle souvent de la grosseur du trou noir par ce que les scientifiques appellent l’horizon des évènements. Celui-ci constitue le point de non-retour : tout ce qui croise l’horizon des évènements est prisonnier à jamais du trou noir. Dans la photo du trou noir, la région noire au centre, appelée ombre, est environ 2.5 fois plus grande que l’horizon des événements du trou noir.

La singularité serait au centre du rond noir, qui représente ici l’horizon des évènements. Crédit : ESO

 

Ressources de l’Institut Perimeter, Ontario:

 

 

Référence:

 

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