Des astronomes ont réussi à observer et analyser un trou noir supermassif situé à 10 milliards d'années-lumière de la Terre, confirmant pour la première fois par l'observation les modèles théoriques décrivant de tels disques, a annoncé lundi l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL).
L'équipe internationale a sondé les parties intérieures du disque d'accrétion tournant autour du trou noir à "un niveau de détail 1000 fois supérieur aux capacités actuelles des plus grands télescopes", a précisé l'EPFL dans un communiqué.
Pour ce faire, ils ont utilisé le Très Grand Télescope (Very Large Telescope - VLT) de l'Observatoire européen austral (European Southern Observatory - Eso) et deux "loupes" naturelles, une galaxie et des étoiles.
Les trous noirs sont des objets supermassifs capables de dévorer des étoiles, tels de gigantesques siphons, et aucune lumière ne peut s'en échapper.
"Nous avons pu prouver que le rayonnement le plus énergique est émis dans la région centrale située à un jour-lumière du trou noir supermassif" et "nous avons pu démontrer que l'énergie diminue en fonction de la distance au trou noir presque exactement comme le prédit la théorie", a affirmé Alexander Eigenbrod (EPFL).
Les astronomes, européens et américains, ont réalisé leur étude sur le disque d'accrétion en examinant la "Croix d'Einstein", un mirage cosmique célèbre, composé de quatre images d'une source lumineuse - un quasar -, très éloignée.
Un quasar est une galaxie possédant un trou noir extrêmement massif en son centre. La matière entourant le trou noir y est attirée, s'échauffe et devient très lumineuse... d'où la possibilité d'observer des quasars très éloignés.
Ce quasar est situé à approximativement 10 milliards d'années-lumière de la Terre, et sa lumière est défléchie et amplifiée par le champ gravitationnel d'une galaxie située au premier plan, dix fois plus près de notre planète, qui provoque un effet de "lentille gravitationnelle", connu sous le nom de "macrolentille" ou "loupe cosmique".
Cet effet d'amplification, utilisé en astronomie pour observer des objets éloignés qui seraient autrement trop faibles ou trop petits pour être observés avec les télescopes actuellement disponibles, "nous fournit des détails d'une précision inédite" lorsqu'il est couplé avec l'utilisation du VLT, a souligné Frédéric Courbin, astrophysicien à l'EPFL et chef du projet Eso-VLT consacré à l'étude de la Croix d'Einstein.
Les astronomes se sont en plus aidés de "microlentilles", des étoiles individuelles situées dans cette galaxie et agissant comme de petites loupes secondaires qui affectent certaines zones du disque. Elles permettent de mesurer comment la matière et l'énergie sont distribuées autour du trou noir supermassif qui réside au coeur du quasar.
Cette utilisation de macro et microlentilles, ajoutée au Très Grand Télescope, ont permis aux astronomes de "sonder des régions sur des échelles aussi petites qu'un millionième de seconde d'arc", soit "la taille d'une pièce de monnaie d'un franc vue à une distance de 2 millions de kilomètres", environ 5 fois la distance Terre-Lune, a souligné l'EPFL.
"C'est 1000 fois mieux que ce qui peut être réalisé avec n'importe quel télescope existant en utilisant les techniques traditionnelles", s'est réjoui Frédéric Courbin.
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