Le 10 avril 2019, les premières images d’un trou noir, et en particulier d’un trou noir supermassif sont dévoilées par l’Event Horizon Telescope. Ces clichés du trou noir supermassif M87* situé au centre de la lointaine galaxie Messier 87 (CNRS,2022) , font rapidement le tour du monde et se retrouvent à la une de nombreux journaux. Mais pour beaucoup de lecteurs, la nature exacte d’un trou noir supermassif reste encore mystérieuse. Pour mieux les comprendre, examinons quelques-unes des leurs caractéristiques.
En raison de sa taille géante, la structure lumineuse autour de M87* a très peu varié au cours des 4 jours d’observations effectuées en avril 2017 (https://blogs.futura-sciences.com/luminet/2022/08/02/premiere-image-du-trou-noir-galactique-sagittarius-a-un-decryptage-inedit/).
On peut remarquer qu’un trou noir supermassif, comme M87*, se distingue par un anneau lumineux, irrégulier mais bien défini (Shep Doeleman, 2019) ainsi qu’une zone d’ombre au centre. La particularité des trous noirs supermassifs est leur emplacement. En effet, ce type de trou noir se trouve au centre de la plupart des galaxies (Agence Spatiale Canadienne, 2022), même la nôtre ! Leur masse, équivalente à des millions voire des milliards de fois celle du Soleil, est bien plus importante que celle des autres trous noirs (Agence Spatiale Canadienne, 2022). Les scientifiques ont montré que les trous noirs ont une température, selon la thermodynamique (Ville de Genève, 2022), qui varie inversement avec la masse, rendant celle des trous noirs supermassifs encore plus faible (Esslinger, O., 2024).
Image des trous noirs Sgr A* (à gauche) et M87* (à droite) capturées par le télescope Event Horizon, montrant leurs silhouettes entourées de gaz lumineux (https://blogs.futura-sciences.com/luminet/2022/08/02/premiere-image-du-trou-noir-galactique-sagittarius-a-un-decryptage-inedit/).
Plus de 3 ans après la sortie des images de M83*, celles de Sagittarius A*, le trou noir supermassif se situant dans la Voie Lactée à environ 27 000 années-lumière de la Terre, sont diffusées. Les deux trous noirs se ressemblent remarquablement, bien que celui de notre galaxie soit plus de mille fois plus petit et moins massif que M87* (CNRS,2022).
Disposant d’images de deux trois noirs supermassifs, les scientifiques ont désormais l’opportunité de tester des théories sur le comportement du gaz autour des trous noirs supermassifs, un processus qui semble clé dans la formation des galaxies. Ils peuvent également explorer plus en détail les effets de la gravité dans ces environnements extrêmes (CNRS,2022). Ce qui reste aujourd’hui encore un mystère est la formation même de ces trous noirs supermassifs. L’une des nombreuses hypothèses revient à penser que la formation des trous noirs supermassifs débute dans un Univers jeune, où des étoiles massives explosent en supernova, laissant des « trous noirs germes ». Ces trous fusionnent et accumulent du gaz, évoluant en trous noirs massifs, puis supermassifs, atteignant une maturité en convertissant la matière en énergie lumineuse (Barbos, Cain).