Einstein théorie de la relativité générale vient de passer un test de trou noir spectaculaire avec brio.
Le mouvement d'une étoile en orbite Sagittaire A *, le trou noir supermassif au cœur de notre galaxie de la Voie lactée, correspond précisément à celui prédit par la relativité générale, rapporte une nouvelle étude.
"La relativité générale d'Einstein prédit que les orbites liées d'un objet autour d'un autre ne sont pas fermées, comme dans la gravité newtonienne, mais précèdent dans le plan de mouvement. Ce fameux effet - vu pour la première fois sur l'orbite de la planète Mercure autour du soleil - a été la première preuve en faveur de la relativité générale ", a déclaré le co-auteur de l'étude Reinhard Genzel, directeur de l'Institut Max Planck de physique extraterrestre à Garching, en Allemagne.
"Cent ans plus tard, nous avons maintenant détecté le même effet dans le mouvement d'une étoile en orbite autour de la source radio compacte Sagittaire A * au centre de la voie Lactée", A ajouté Genzel." Cette percée observationnelle renforce la preuve que le Sagittaire A * doit être un trou noir supermassif de 4 millions de fois la masse du soleil. "
Le mouvement mentionné par Genzel, appelé précession de Schwarzschild, décrit une sorte de rotation dans l'orbite elliptique d'un objet. L'emplacement du point d'approche le plus proche de l'objet change à chaque tour, de sorte que l'orbite globale a la forme d'une rosette plutôt que d'une simple ellipse statique.
Les astronomes n'avaient jamais mesuré la précession de Schwarzschild dans une étoile zoomant autour d'un supermassif trou noir - jusqu'à maintenant.
L'équipe de recherche a utilisé le très grand télescope (VLT) de l'Observatoire européen austral (ESO) au Chili pour suivre une étoile appelée S2 en boucle autour du Sagittaire A *, qui se trouve à environ 26000 années-lumière de la Terre. En 27 ans, les astronomes ont effectué plus de 330 mesures de la position et de la vitesse de S2 à l'aide de plusieurs instruments VLT. (L'un de ces instruments s'appelle GRAVITY, ce qui donne à l'équipe de recherche son nom: la collaboration GRAVITY.)
Une si longue fenêtre d'observation était nécessaire pour détecter la précession de S2, car l'étoile met 16 années terrestres pour terminer une orbite autour du Sagittaire A *.
La précession observée correspondait exactement aux prédictions de la relativité générale, ce qui pourrait conduire à de nouvelles découvertes sur la route, ont déclaré les chercheurs.
«Parce que les mesures S2 suivent si bien la relativité générale, nous pouvons fixer des limites strictes sur la quantité de matériau invisible, tel que distribué matière noire ou d'éventuels trous noirs plus petits, est présent autour du Sagittaire A * ", ont déclaré respectivement les membres de l'équipe Guy Perrin et Karine Perraut - de l'Observatoire de Paris-PSL et de l'Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble en France - dans le même communiqué.
"Ceci est d'un grand intérêt pour comprendre la formation et l'évolution des trous noirs supermassifs", ont-ils ajouté.
La nouvelle étude, qui a été publiée en ligne aujourd'hui (16 avril) dans la revue Astronomie et astrophysique, peut présager des perspectives de trous noirs encore plus excitantes à venir. Par exemple, les mégascopes à venir comme les ESO Télescope extrêmement grand pourraient permettre aux astronomes de suivre les étoiles qui se rapprochent encore plus du Sagittaire A * que du S2, ont déclaré les chercheurs.
"Si nous avons de la chance, nous pourrions capturer des étoiles suffisamment proches pour qu'elles ressentent réellement la rotation, la rotation du trou noir", a déclaré Andreas Eckart, membre de l'équipe d'étude de l'Université de Cologne en Allemagne. "Ce serait là encore un niveau complètement différent de tester la relativité. "
- Vues spatiales incroyables du très grand télescope d'ESO (photos)
- Comment les trous noirs supermassifs sont-ils devenus si gros et si gros? Les scientifiques ne savent toujours pas.
- Albert Einstein: biographie, théories et citations
