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Prix Nobel de physique : vous pouvez participer à la recherche sur les trous noirs depuis chez vous

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Prix Nobel de physique : vous pouvez participer à la recherche sur les trous noirs depuis chez vous
Pour aider les scientifiques à débusquer les trous noirs, il suffit d'un ordinateur, d'un peu de patience et de beaucoup de curiosité. © Gerd Altmann/Pixabay

Lorsqu'une fusée décolle, il lui faut suffisamment d'énergie cinétique pour s'affranchir de la gravité. Celle-ci est fonction de la masse de l'objet. Mais si un corps est si massif que même la vitesse de la lumière, théoriquement infranchissable, ne suffit pas pour se soustraire à son attraction ? Absolument tout y serait piégé, même la lumière... Nous serions alors face à un "trou noir", astre invisible car rien n'en échappe. La technologie actuelle permet toutefois de les repérer, et n'importe qui peut y contribuer grâce à l'initiative LOFAR Radio Galaxy Zoo.

Conséquence de la théorie de la relativité générale, les trous noirs ne relèvent en effet plus de l'hypothèse. Dès 1965, Roger Penrose utilisait un modèle mathématique pour prouver la possibilité de leur formation — même Albert Einstein en doutait fortement. Il est aujourd'hui admis qu'une étoile en fin de vie, en s'effondrant sur elle-même, peut devenir si dense qu'elle piège la lumière. Mieux : il y aurait un trou noir au centre de la Voie Lactée. En plus de Roger Penrose, le prix Nobel de physique récompense ainsi cette année Reinhard Genzel et Andrea Ghez pour "la découverte d’un objet compact supermassif dans le centre de notre galaxie". Et d'autres trous noirs sont encore à découvrir.

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Pour débusquer les trous noirs, il suffit en effet d'un ordinateur, d'un peu de patience et de beaucoup de curiosité. LOFAR Radio Galaxy Zoo, en collaboration en France avec l’Observatoire de Paris, le CNRS et l’université d’Orléans, propose aux internautes du monde entier de contribuer à son "programme de science participative". L'initiative lancée en février 2020 a pour objectif d'aider les chercheurs débordés : le radiotélescope LOFAR recueille d'innombrables images radios de l'espace grâce à ses différentes stations réparties à travers l'Europe. Tant d'images que les astronomes ne peuvent tout traiter.

Il s'agit d'un travail minutieux, à la recherche de panaches de gaz, comme l'explique l'observatoire de Paris sur son site : "La poussière et le gaz entourant ces trous noirs sont consommés, mais une partie de la matière s’échappe et est éjectée dans l’espace lointain. Ce mécanisme forme de grands panaches de gaz extrêmement énergétiques, observables par les radiotélescopes".

C'est ce que vous devrez dénicher. "Les participants sont invités à regarder et à analyser des images de sources radio et à leur associer les galaxies vues par des télescopes classiques", poursuit l'institut parisien. "Ceci aidera les chercheurs à comprendre les liens encore mystérieux qui existent entre les galaxies et leur trou noir central qui expulsent des très grandes quantités d’énergie et de matière dans l’espace environnant." Heureusement, les scientifiques à l'origine du projet ont publié un tutoriel vidéo pour aiguiller vos recherches.

Les trois lauréats du prix Nobel 2020 travaillent sur les trous noirs

Roger Penrose, 89 ans, est récompensé par l'institution suédoise pour "la découverte que la formation de trous noirs est une prédiction robuste de la théorie de la relativité générale". Dans la continuité des travaux d'Albert Einstein, le mathématicien et astrophysicien britannique s'est servi de la modélisation mathématique pour prouver la possibilité de la formation de ces entités si compactes que même la lumière ne peut en échapper.

Albert Einstein lui-même, au mépris de ses propres calculs, doutait de l'existence des trous noirs. Ceux-ci sont pourtant une conséquence logique de sa théorie de la relativité. En modélisant leur formation à partir des travaux du célèbre physicien allemand, Roger Penrose a confirmé, dès 1965, la prédiction induite par les travaux de son aîné.

L'Allemand Reinhard Genzel, 68 ans, et l'Américaine Andrea Ghez, 55 ans, sont de leur côté distingués pour "la découverte d’un objet compact supermassif dans le centre de notre galaxie". Les deux co-lauréats travaillent depuis près de 30 ans sur une zone baptisée "Sagittaire A", au centre de la Voie Lactée. Ce qu'ils y ont découvert donne le vertige : un corps immensément lourd, environ 4 millions de fois plus plus massif Soleil... Ce potentiel trou noir supermassif donnerait sa forme à notre galaxie en attirant les étoiles qui la composent vers son centre.

Les travaux des lauréats du prix Nobel de physique 2020 ont contribué à lever un peu le voile sur l'une des énigmes de l'astrophysique, le trou noir. "On ne sait pas ce qu’il contient, on n’en a aucune idée, c’est pourquoi c’est aussi exotique, ça fait partie de l’intrigue, ça pousse les limites de notre compréhension", s'est enthousiasmée Andrea Ghez après l'annonce de sa distinction, relayée par l'AFP.

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