TROU NOIR DE MESSIER 87

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Deux cents ans après que Pierre-Simon de Laplace a imaginé l'existence d'étoiles si denses que la lumière ne peut s'en échapper, les astronomes de la N.A.S.A. présentent en 1994 des indices significatifs en faveur de la découverte d'un trou noir. Les observations de la galaxie elliptique géante Messier 87 (M87) montrent en effet qu'au cœur de celle-ci un disque de gaz chaud, en forme de spirale, tourne si rapidement qu'il faut admettre l'hypothèse qu'un objet invisible, extrêmement compact et de grande masse se trouve en son centre. L'existence d'un trou noir, décrit par la solution proposée en 1916 par le physicien allemand Karl Schwarzschild dans le cadre des équations de la relativité générale, est ainsi, sinon prouvée, du moins fortement suggérée par des données observationnelles précises. Les mesures de la galaxie M87, située dans la constellation de la Vierge, à quelque 50 millions d'années-lumière de la Terre, ont été rendues possibles par l'extrême qualité des instruments composant le télescope spatial Hubble, observatoire embarqué sur un satellite mis en orbite en 1990. La mesure des vitesses des gaz tourbillonnant autour du centre de la galaxie est fondée sur l'observation du déplacement vers le rouge (le redshift) des rayonnements émis par les gaz qui, d'un côté du disque, s'éloignent de la Terre à une vitesse de l'ordre de 550 kilomètres/seconde ; le phénomène correspondant, de l'autre côté du disque, à un rapprochement vers la Terre se traduit par un déplacement vers le bleu. Ces mesures indiquent la présence d'un objet de masse trois milliards de fois supérieure au Soleil (notre étoile) et de volume inférieur à celui du système solaire. Depuis 1994, les campagnes d'observation des télescopes spatiaux ont recueilli de multiples indices de l'existence de trous noirs au centre d'autres galaxies, et même de la Voie lactée, notre propre galaxie. La physique de ces étranges objets défie encore les efforts théoriques de compréhension de la gravitation.

Trou noir au centre de la galaxie Messier 87

Trou noir au centre de la galaxie Messier 87

photographie

Images de 2010 du télescope Chandra, montrant de la matière froide de l'amas de la Vierge qui tombe dans le coeur de la galaxie M87 (trou noir), où elle rencontre le jet de gaz, produisant des ondes de choc dans le milieu interstellaire de la galaxie  (à gauche image en ondes radio et optique,... 

Crédits : NASA

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—  Bernard PIRE

Écrit par :

  • : directeur de recherche au CNRS, centre de physique théorique de l'École polytechnique, Palaiseau

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Pour citer l’article

Bernard PIRE, « TROU NOIR DE MESSIER 87 », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 06 décembre 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/trou-noir-de-messier-87/