Le trou noir qui se trouve au centre de notre galaxie, la Voie lactée, s'appelle Sagittarius A*. Le trou noir M87* situé au centre de Messier 87, une des galaxies les plus massives de l'univers observable, est le premier trou noir à avoir été photographié (cliché publié en avril 2019 ).
Les trous noirs supermassifs se trouvent au centre des galaxies massives et c'est un quasi consensus dans la communauté scientifique que chaque grosse galaxie abrite un tel objet. C'est le cas au centre de notre galaxie, la Voie lactée, qui abrite un tel trou noir supermassif, à savoir la source Sagittarius A*.
Sagittarius A* est le nom donné au trou noir supermassif de notre voie lactée. Il fait à près 4 millions de masses solaires; d'où le terme de “supermassif”.
Les principaux sont les trous noirs « stellaires » (quelques dizaines de fois la masse du Soleil) et les « supermassifs » (quelques millions de fois la masse du Soleil). Il existe aussi les trous noirs « intermédiaires » et « miniatures ». Les trous noirs « supermassifs » sont les plus grands de tous les trous noirs.
Sagittaire A*, localisé au centre de la Voie lactée, est un immense trou noir dont la masse équivaut à environ 4 millions de fois celle de notre soleil. Cet objet n'a jamais été observé directement - il est caché par d'épais nuages de poussière et de gaz.
Il y a ensuite les trous noirs de quelques masses solaires qui sont créés suite à l'effondrement gravitationnel d'une étoile massive. On parle de trous noirs stellaires. Enfin, les trous noirs au centre des galaxies ont une masse pouvant atteindre plusieurs milliards de fois celle du Soleil.
On a coutume de dire que le diamètre de notre Galaxie, la Voie lactée, est d'environ 100.000 années-lumière et que nous, la Terre, le Soleil, bref tout le Système solaire, sommes situés à l'intérieur à quelque 26.673 années-lumière du centre, là où se cache le trou noir supermassiftrou noir supermassif.
La plus grande masse estimée directement. Trou noir de la galaxie centrale d'Abell 2199, reconnue pour son jet relativiste d'une longueur de l'ordre de 105 années-lumière. Les estimations varient de 1 à 30 milliards de M☉. Les estimations montent jusqu'à 100 milliards de M☉.
Le colosse en question, c'est Sagittarius A*, un trou noir supermassif, quatre millions de fois plus « lourd » que notre étoile, autour duquel notre galaxie, la Voie lactée, tourne incessamment sur elle-même, comme une roue autour de son moyeu.
Les trous noirs jouent aujourd'hui un rôle crucial non seulement en astrophysique mais aussi en physique des particules, et en particulier dans les théories essayant d'unifier la relativité générale et la physique quantique.
Un trou noir est créé après la mort d'une étoile très massive. Le noyau de l'étoile s'effondre sur lui-même, ce qui entraine l'expulsion des couches externes de l'étoile en une gigantesque explosion : une supernova. Tout le reste de la matière se concentre en un petit point appelé singularité.
Au centre d'un trou noir se situe une région dans laquelle le champ gravitationnel et certaines distorsions de l'espace-temps (on parle plutôt de courbure de l'espace-temps) divergent à l'infini, quel que soit le changement de coordonnées. Cette région s'appelle une singularité gravitationnelle.
Les trous noirs sont en effet des objets très petits à l'échelle du cosmos. Leur taille est proportionnelle à leur masse, à raison d'un rayon de trois kilomètres par masse solaire. Ainsi, un trou noir stellaire possède un rayon de l'ordre d'une dizaine de kilomètres.
Où va ce qui entre dans un trou noir ? La matière qui entre dans le trou noir se retrouverait comprimée dans un même point central, une singularité gravitationnelle. Nos conceptions du temps et de l'espace s'effondrent dans cette singularité.
Finalement, des trous noirs isolés peuvent être détectés au moyen de l'effet de «lentille gravitationnelle». Les objets massifs dévient en effet la lumière. Si un trou noir passe exactement sur la ligne qui relie un observateur et une étoile lointaine, l'étoile apparaîtra soudainement plus brillante.
Un trou noir est un astre plus compact qu'une étoile à neutrons. Schématiquement, une étoile en fin de vie (une fois qu'elle a consommé tout son carburant nucléaire) peut finir de trois façons différentes en fonction de sa masse initiale. 3- Pour les étoiles de masse importante, la fin de vie est un trou noir.
Une récente mission de la NASA a repéré un trou noir supermassif dont le jet hautement énergétique est dirigé directement vers la Terre : Markarian 421. Néanmoins, il n'y a pas lieu de s'inquiéter pour l'instant. Cet événement cosmique impressionnant se trouve à près de 400 millions d'années-lumière de la Terre.
En avril 2019, les scientifiques de la collaboration Event Horizon Telescope révélaient la première image d'un trou noir, celui niché au cœur de la Galaxie M87. En mai 2022 c'est au tour de celui situé au centre de notre galaxie.
Étonnamment, ils ne le sont pas! À l'intérieur des trous noirs et autour d'eux, le champ gravitationnel est tellement puissant que rien ne parvient à s'échapper, ni même la lumière. Cela signifie que les trous noirs n'émettent aucune onde lumineuse et n'ont donc aucune couleur.
Le temps que met un trou noir à s'évaporer est proportionnel au cube de sa masse initiale. Pour un trou noir d'une masse solaire, c'est une durée inobservable, 1064 ans. Un trou noir de 1012 kilogrammes s'évaporerait en quelque 1010 années, soit à peu près l'âge de l'Univers.
Trou noir supermassif
TON 618, en tant que quasar, est supposément un disque d'accrétion de gaz extrêmement chaud, tourbillonnant autour d'un gigantesque trou noir au centre d'une galaxie.
Mais voilà, les astronomes ont découvert un trou noir dont la masse n'équivaut qu'à trois fois celle du Soleil, ce qui en fait le plus petit connu à ce jour. Il s'avère aussi être le trou noir le plus proche de la Terre, à tout juste 1 500 années-lumière.
Andromède est la seule galaxie visible à l'œil nu depuis l'hémisphère Nord. C'est aussi la galaxie la plus proche de la nôtre, la Voie Lactée. Que sait-on de cette galaxie en spirale, nommée M31, notre plus proche voisine ?
Une étude parue en 2016 estime que l'univers observable contiendrait deux billions de galaxies, soit deux millions de millions ou en écriture scientifique, 1012. Aussi éloignés soient-ils, certains de ces systèmes ont des points communs avec notre Voie lactée alors que d'autres lui ressemblent moins.
Le bulbe de la Voie lactée
Située entre les constellations du Scorpion et du Sagittaire, c'est une région riche en étoiles, en nébuleuses colorées et en nuages de poussières sombres.