Voie lactée : les astronomes capturent les images les plus profondes et les plus précises à ce jour du trou noir de notre galaxie

Les astronomes ont révélé « les images les plus profondes et les plus précises à ce jour » de la région entourant le trou noir supermassif de notre Voie lactée.

De nouvelles images époustouflantes, prises à divers moments plus tôt cette année et publiées aujourd’hui par l’Observatoire européen austral (ESO), montrent plusieurs étoiles se déplaçant autour de l’orbite du trou noir, Sagittarius A*.

Les chercheurs de l’ESO ont utilisé le Very Large Telescope (VLT), situé dans le désert d’Atacama au nord du Chili, pour capturer les images, qui sont agrandies 20 fois plus qu’auparavant.

Ils ont également révélé une étoile inédite près du trou noir, appelée S300 et présente L’estimation la plus précise de la masse du trou noir central de la Voie lactée à ce jour – 4,3 millions de fois la masse du Soleil.

Les photos d’ESO des étoiles autour du Sagittaire A* sont datées du 29 mai de cette année. S29 – l’étoile particulièrement brillante près du centre de cette image, la deuxième en partant du bas – s’est rapprochée le plus d’un trou noir fin mai 2021

Les images de l’ESO prises avec le Very Large Telescope (VLT) montrent le mouvement des étoiles au centre de la Voie lactée à divers moments plus tôt dans l’année.

La réalisation est détaillée dans deux articles publiés aujourd’hui dans Astronomy and Astrophysics, rédigés par une équipe internationale d’experts. Ils voulaient en savoir plus sur le Sagittaire A*, qui se trouve dans la constellation du Sagittaire.

Quelle est sa taille exacte ? Est-ce que ça tourne ? Les étoiles qui l’entourent se comportent-elles exactement comme on pourrait s’y attendre de la théorie de la relativité générale d’Einstein ? a déclaré Reinhard Genzel, directeur de l’Institut Max Planck de physique extraterrestre (MPE) à Garching, en Allemagne.

La meilleure façon de répondre à ces questions est de suivre les étoiles sur des orbites proches du trou noir supermassif. Et ici, nous prouvons que nous pouvons le faire avec plus de précision que jamais.

Les trous noirs sont des régions de l’espace-temps où la gravité tire tellement que la lumière ne peut pas sortir. Ils agissent comme des sources gravitationnelles intenses qui soulèvent la poussière et les gaz environnants.

Les étoiles de notre galaxie, y compris notre Soleil, tournent autour du Sagittaire A* en raison de leur force gravitationnelle.

Ces étoiles orbitent autour du trou noir à des milliers de milliards de kilomètres, mais seront englouties si elles se rapprochent trop.

Heureusement, la Terre est à environ 27 000 années-lumière, soit à plus de 150 000 milliards de kilomètres, du Sagittaire A*.

Ce graphique montre l’emplacement du champ de vision dans lequel se trouve le Sagittaire A * – le trou noir est marqué d’un cercle rouge dans la constellation du Sagittaire (Sagittaire). Cette carte montre la plupart des étoiles visibles à l’œil nu dans de bonnes conditions

Cette vue à large champ de la lumière visible montre de riches nuages ​​d’étoiles dans la constellation du Sagittaire vers le centre de notre Voie lactée. L’image entière est remplie d’un grand nombre d’étoiles – mais beaucoup restent cachées derrière des nuages ​​de poussière et ne sont révélées que dans les images infrarouges. Cette vue a été créée à partir de photographies de lumière rouge et bleue et fait partie du Digital Sky Survey 2. Le champ de vision est d’environ 3,5° x 3,6°

L’équipe de recherche, connue sous le nom de collaboration GRAVITY, a développé une nouvelle technique pour obtenir les images les plus profondes et les plus précises à ce jour du centre galactique de notre Voie lactée.

Ils ont utilisé le Very Large Telescope (VLT), une installation exploitée par l’ESO à l’observatoire de Paranal dans le désert d’Atacama au nord du Chili.

Les télescopes qui composent le VLT peuvent travailler ensemble pour former un « interféromètre » géant – le VLTI – qui permet de filtrer les images pour tout objet inutile.

« Le VLTI nous donne cette incroyable résolution spatiale et avec les nouvelles images, nous devenons plus profonds que jamais », a déclaré Julia Stadler, chercheuse à l’Institut Max Planck d’astrophysique de Garching.

Nous sommes étonnés de la quantité de détails, du mouvement et du nombre d’étoiles qu’il révèle autour du trou noir.

Avec leurs dernières observations, faites entre mars et juillet 2021, l’équipe s’est concentrée sur la prise de mesures précises des étoiles à l’approche du trou noir.

Cela comprend une étoile jamais vue auparavant, appelée S300, et une étoile appelée S29, qui s’est approchée du trou noir fin mai 2021.

S29 l’a dépassé à une distance de seulement 8 milliards de miles (13 milliards de kilomètres), environ 90 fois la distance entre le Soleil et la Terre, à une vitesse étonnante de 5 430 miles par seconde.

Aucune autre étoile n’a jamais été observée pour passer aussi près d’un trou noir ou voyager si vite.

Les chercheurs ont également pu définir la distance de la Terre au Sagittaire A* à une distance de 27 000 années-lumière.

Les mises à jour de l’installation VLT plus tard cette décennie pousseront la technologie encore plus loin, révélant des étoiles plus faibles plus proches du trou noir.

En fin de compte, l’équipe vise à trouver des étoiles si proches que leurs orbites ressentiront les effets gravitationnels de la rotation du trou noir.

Une image de l’Observatoire européen austral prise le 24 juin 2021 montre les positions changeantes des étoiles autour du Sagittaire A*

Photos ESO des étoiles autour du Sagittaire A* datées du 27 juillet de cette année. Le Sagittaire A* doit son nom à sa situation dans la constellation du Sagittaire

Sur la photo, les instruments forment le Very Large Telescope dans le désert d’Atacama, éloigné et peu peuplé, dans le nord du Chili.

Le prochain Very Large Telescope (ELT) de l’ESO, en construction dans le désert chilien d’Atacama, permettra à l’équipe de mesurer la vitesse de ces étoiles avec une très grande précision.

Cela permettrait également aux chercheurs de mesurer la vitesse de rotation du trou noir – quelque chose que personne n’avait pu faire auparavant.

Les deux documents de l’équipe ont été publiés aujourd’hui. la premier papier Intitulé « Galactic Center Mass Distribution from Astronomical Interferometry of Multiple Star Orbits ».

la deuxième papier Cela s’appelle « Deep Galactic Center Images with Gravity ».