Cela peut sembler banal de dire que l'Univers est plein de mystères. Mais c'est vrai.
Parmi eux, il y a des choses comme Dark Matter, Dark Energy et, bien sûr, nos anciens amis les Black Holes. Les trous noirs sont peut-être les plus intéressants de tous, et l'effort pour les comprendre - et les observer - se poursuit.
Cet effort sera intensifié en avril, lorsque le télescope Event Horizon (EHT) tentera de capturer notre première image d'un trou noir et de son horizon d'événements. La cible de l'EHT n'est autre que Sagittaire A, le trou noir monstre qui se trouve au centre de notre galaxie de la Voie lactée. Bien que l'EHT passe 10 jours à collecter les données, l'image réelle ne sera pas terminée et disponible jusqu'en 2018.
L'EHT n'est pas un seul télescope, mais un certain nombre de radiotélescopes à travers le monde tous reliés entre eux. L'EHT comprend des super-étoiles du monde de l'astronomie comme le grand Atacama Large Millimeter Array (ALMA) ainsi que des oscilloscopes moins connus comme le South Pole Telescope (SPT.) Les progrès de l'interférométrie à très longue ligne de base (VLBI) l'ont fait possible de connecter tous ces télescopes ensemble afin qu'ils agissent comme une grande portée de la taille de la Terre.
La puissance combinée de tous ces télescopes est essentielle car même si la cible de l'EHT, le Sagittaire A, a plus de 4 millions de fois la masse de notre Soleil, elle est à 26 000 années-lumière de la Terre. Il ne fait également que 20 millions de kilomètres de diamètre. Énorme mais minuscule.
L'EHT est impressionnant pour plusieurs raisons. Pour fonctionner, chacun des télescopes composant est calibré avec une horloge atomique. Ces horloges gardent le temps avec une précision d'environ un billionième de seconde par seconde. L'effort nécessite une armée de disques durs, qui seront tous transportés par jet-liner à l'Observatoire Haystack au MIT pour le traitement. Ce traitement nécessite ce qu'on appelle un ordinateur de grille, qui est une sorte de super-ordinateur virtuel composé de 800 CPU.
Mais une fois que l'ISE aura fait son travail, que verrons-nous? Ce que nous pourrions voir lorsque nous aurons enfin cette image est basé sur le travail de trois grands noms de la physique: Einstein, Schwarzschild et Hawking.
À mesure que le gaz et la poussière approchent du trou noir, ils s'accélèrent. Ils ne se contentent pas d'accélérer un peu, ils accélèrent beaucoup, ce qui les fait émettre de l'énergie, ce que nous pouvons voir. Ce serait le croissant de lumière dans l'image ci-dessus. La goutte noire serait une ombre projetée sur la lumière par le trou lui-même.
Einstein ne prédisait pas exactement l'existence des trous noirs, mais sa théorie de la relativité générale l'a fait. C'est l'œuvre de l'un de ses contemporains, Karl Schwarzschild, qui a en fait déterminé comment un trou noir pourrait fonctionner. Avance rapide vers les années 1970 et le travail de Stephen Hawking, qui a prédit ce que l'on appelle Hawking Radiation.
Pris ensemble, les trois nous donnent une idée de ce que nous pourrions voir lorsque l'EHT capture et traite finalement ses données.
La relativité générale d'Einstein a prédit que les étoiles super massives déformeraient suffisamment l'espace-temps pour que même la lumière ne puisse pas leur échapper. Le travail de Schwarzschild était basé sur les équations d'Einstein et a révélé que les trous noirs auront des horizons d'événements. Aucune lumière émise de l'intérieur de l'horizon des événements ne peut atteindre un observateur extérieur. Et Hawking Radiation est le rayonnement théorique du corps noir qui devrait être libéré par les trous noirs.
La puissance de l'EHT nous aidera à clarifier énormément notre compréhension des trous noirs. Si nous voyons ce que nous pensons voir, cela confirme la Théorie de la Relativité Générale d’Einstein, une théorie qui a été confirmée de manière observationnelle à maintes reprises. Si EHT voit autre chose, quelque chose auquel nous ne nous attendions pas du tout, cela signifie que la Relativité Générale d'Einstein s'est trompée. Non seulement cela, mais cela signifie que nous ne comprenons pas vraiment la gravité.
Dans les cercles de physique, ils disent qu'il n'est jamais intelligent de parier contre Einstein. Il a été prouvé à maintes reprises. Pour savoir s'il avait encore raison, il faudra attendre 2018.
