Ça tourne, quotidien Junge Welt, 31 octobre 2023

La nouvelle date d’il y a quatre semaines, mais pour l’univers, une telle période de temps n’est même pas un clin d’œil : un trou noir qui tourne sur son propre axe. Plus précisément, il s’agit du trou noir de la galaxie Messier 87 (M 87), située à environ 55 millions d’années-lumière de la Voie lactée. Une équipe internationale dirigée par le scientifique chinois Yuzhu Cui publiée dans la revue le 27 septembre 2023 Nature une étude dans laquelle ils ont évalué les ondes radio sur une période de 22 ans à l’aide de plus de 20 télescopes. L’« attente » selon laquelle le trou noir tourne est désormais devenue une « certitude », a déclaré Kazuhiro Hada dans un communiqué. Cette découverte constitue non seulement un pas supplémentaire vers une meilleure compréhension des objets mystiques, mais elle confirme également la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein.

Les trous noirs étant invisibles à l’œil humain, ils ne peuvent être observés qu’indirectement. Puisque rien ne peut échapper à sa gravité – pas même la lumière – il n’est possible d’observer que leurs ombres et la matière visible autour de leur disque d’accrétion. L’observation du trou noir dans M ​​87 était axée sur ce que l’on appelle les jets, c’est-à-dire les flux de gaz éjectés par le trou. Comme ceux-ci ne sont pas rigides, mais changent d’angle, ils ont voulu savoir si le trou lui-même en était le déclencheur. Le résultat : ça tourne ! L’équipe a pu déterminer que l’angle des jets change de onze degrés toutes les onze années terrestres, c’est-à-dire qu’ils changent de direction. Comme le soulignent les chercheurs, cela se produit toujours lorsque les pôles du trou noir et du champ magnétique se chevauchent. Le fait que cela ne se produise que tous les onze ans suggère également que « quelque chose d’énorme a dû se produire » dans le passé, explique Ziri Younsi, astrophysicien à l’University College de Londres.

Avec 6,5 milliards de masses solaires, le trou noir de M87 est un candidat plutôt petit comme trou noir supermassif. Il est nettement plus massif que le Sagittaire A* dans notre galaxie, qui compte 4,7 millions de masses solaires ; Cependant, il ne peut pas suivre le rythme des trous noirs dits ultramassifs. Lorsqu’un trou noir dépasse dix milliards de masses solaires, il est classé ultramassif. Il s’agit notamment d’Abell 1201 avec 32,2 milliards de masses solaires, qui a été photographié en mars 2023 « courbant » une galaxie entière. Les trous noirs les plus massifs observés jusqu’à présent se trouvent dans TON 618 avec 66 milliards de masses solaires et dans Phoenix A avec 100 milliards de masses solaires. Cette comparaison vise à montrer clairement que même le trou noir de M87, que nous trouvons incroyablement gigantesque, n’est qu’un petit représentant de sa classe. Mais cela signifie aussi : la matière reconnaissable correspondante autour du disque d’accrétion est tout aussi massive que les « jets ». On ne peut pas exclure que le trou noir de M ​​87 devienne encore plus grand : plus un trou engloutit de matière, plus il devient massif.

Mais qu’est-ce que cela a à voir avec Albert Einstein et sa théorie de la relativité générale ? Lorsque la première image du trou noir dans M ​​87 a été publiée en 2019 – la première image d’un trou noir jamais réalisée – on a demandé aux astronomes quel type de force pouvait influencer la direction des « jets ». En 1918, le mathématicien autrichien Josef Lense (1890-1985) et le physicien autrichien Hans Thirring (1888-1976) prédisaient un effet physique dérivé de la relativité générale : une masse qui tourne fait tourner à la fois l’espace et le temps. L’observation selon laquelle l’axe de rotation du disque d’accrétion ne coïncide pas avec l’axe de rotation du trou noir dans M ​​87 confirme ce que l’on appelle l’effet Lense-Thirring en particulier et la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein en général.

Mais l’astronome allemand Karl Schwarzschild (1873-1916) a également souligné le phénomène de courbure de l’espace-temps. Une limite théorique porte son nom, au-delà de laquelle plus rien n’est visible. Pour un trou noir, le rayon de Schwarzschild (également appelé horizon des événements) est une limite théorique au-delà de laquelle même la lumière ne peut pas s’échapper car la gravité du trou est trop forte.

Plus nous obtenons de données sur les trous noirs que nous connaissons, mieux nous pouvons les comprendre, même s’ils restent un grand mystère. Après la publication de la première image de M 87, Luciano Rezzolla, professeur de physique théorique à l’université Goethe de Francfort-sur-le-Main, a déclaré que l’existence de trous noirs pourrait être à la fois “une source d’inquiétude” et “d’inspiration”. Même si l’on continue de se débattre avec les conséquences d’une singularité ou de l’horizon des événements, il est important d’enregistrer les résultats et les observations et d’analyser ce qui est plausible et ce qui ne l’est pas.