Une image de la NASA montre le centre de notre galaxie avec des détails sans précédent

Le centre de la Voie Lactée, photographié par les caméras infrarouges du télescope spatial Spitzer le 9 octobre. NASA, JPL-Caltech, Susan Stolovy (SSC/Caltech) et al.

Le centre de la Voie Lactée est peuplé de millions d'étoiles, baignées de rayons ultraviolets et de rayons X et tournant autour d'un trou noir aussi massif que 4 millions de soleils. En 2006, à l'aide de capteurs infrarouges, le télescope Spitzer de la NASA a réussi à produire une image sans précédent. L'agence spatiale américaine a réédité cette photo (montrée ci-dessus) ce mercredi 9 octobre 2019 afin de souligner ce que nous pourrons voir de plus avec son prochain télescope. 

Le télescope spatial James Webb (JWST) devrait être lancé en 2021. Il utilisera des caméras infrarouges plus perfectionnées pour photographier la galaxie sur l'orbite de la Terre et pourra capter des étoiles plus sombres et des détails plus petits que Spitzer. "Même une seule image du télescope James Webb sera l'image de la plus haute qualité jamais obtenue du centre de la galaxie", a déclaré Roeland van der Marel, un astronome qui a travaillé sur les outils d'imagerie du JWST, dans un communiqué de presse.

De telles images pourraient aider à répondre à certaines des plus grandes questions des scientifiques sur la façon dont la galaxie s'est formée et dont elle évolue dans le temps.

Le télescope Spitzer a photographié le centre de la Voie Lactée comme jamais

La photo prise par le télescope Spitzer est une mosaïque de plans plus petits montrant le centre galactique en lumière infrarouge, avec des longueurs d'onde 10 fois plus grandes que ce que l'œil humain peut voir. La vision infrarouge a permis aux caméras de Spitzer de voir au-delà des nuages de poussière interstellaire qui bloquent la lumière visible entre la Terre et le centre de la galaxie à 26 000 années-lumière.

Sur l'image, de vieilles étoiles plus froides apparaissent en bleu sur les bords, tandis que de jeunes étoiles massives brûlent d'une teinte rouge vif. Les étoiles aux extrémités de l'image sont à 900 années-lumière les unes des autres.

La ligne horizontale d'étoiles plus brillantes au centre de l'image est le plan de la Voie lactée. Le centre de la galaxie est le point blanc brillant au milieu de la photo — c'est là que les étoiles massives et chaudes se rassemblent.

Une autre photo prise par le télescope Spitzer du centre de la Voie Lactée. Cette mosaïque montre une partie du centre galactique qui s'étend sur une distance de 760 années-lumière. NASA/JPL-Caltech

Quelque part dans ce centre galactique se trouve un trou noir supermassif. De minuscules étoiles se forment à quelques années-lumière de lui, même si les scientifiques pensaient auparavant que l'environnement serait trop rude pour que les nuages de gaz s'effondrent en étoiles. Ils espèrent que le télescope spatial James Webb pourra offrir de nouvelles informations concernant la formation des étoiles.

Autour du plan galactique, pendant ce temps, des nuages de poussière interstellaire tourbillonnent. Les scientifiques pensent que ces nuages ont été formés par des courants de particules chargées, ou "vent", provenant d'étoiles massives.

Le télescope spatial James Webb pourrait photographier le trou noir de la galaxie et apporter de nouveaux détails

Le télescope spatial James Webb. NASA/Chris Gunn

Le prochain télescope est entièrement assemblé et fait maintenant l'objet d'un long processus d'essais dans les installations de Northrop Grumman en Californie avant son lancement, prévu le 30 mars 2021.

Le télescope spatial James Webb étudiera chaque phase de l'histoire de l'univers afin de savoir comment les premières étoiles et galaxies se sont formées, comment les planètes sont nées et où il pourrait y avoir de la vie dans l'univers. Un miroir pliable au béryllium de 21 pieds de large aidera le télescope à observer en détail les galaxies lointaines et à capter les signaux extrêmement faibles dans notre propre galaxie.

Grâce à la nouvelle technologie infrarouge, ce télescope pourrait fournir une vue sans précédent du trou noir supermassif au centre de la Voie Lactée, appelé Sagittaire A. 

Illustration du télescope spatial James Webb qui détecte la lumière infrarouge dans l'espace. NASA

L'attraction gravitationnelle intense des trous noirs signifie que même la lumière ne peut pas s'échapper, il est donc impossible de les imaginer. En revanche, il est possible de photographier l'ombre ou la silhouette d'un trou noir.

C'est ainsi que l'équipe du Télescope Event Horizon (EHT) a pris la toute première photo d'un trou noir en avril. Les chercheurs espèrent utiliser le télescope spatial James Webb pour faire de même pour le trou noir au centre de notre galaxie. Jusqu'à présent, personne ne l'a vu. "Détecter le disque autour du Sagittaire A* avec le télescope James Webb serait un exploit", a déclaré Torsten Böker, un astronome du télescope, dans un communiqué.

Une telle imagerie pourrait aider à répondre à des questions sur la formation de la galaxie et de son trou noir, y compris le paradoxe classique de l'œuf ou de la poule. "Le trou noir passe-t-il en premier et des étoiles se forment-elles autour de lui ? Les étoiles se rassemblent-elles et se heurtent-elles pour former le trou noir ? Ce sont des questions auxquelles nous voulons répondre", a déclaré Jay Anderson, un autre scientifique du télescope, dans le communiqué.

Autre piste de recherche : les scientifiques pensent que chaque galaxie a un trou noir en son centre, et des études ont montré que la masse de chaque trou noir est liée à la masse totale des étoiles environnantes. Mais personne ne sait pourquoi. Les chercheurs du James Webb prévoient de chercher des indices.

Une autre équipe cherche à filmer le trou noir central de la galaxie

L'équipe internationale de scientifiques qui a capturé la première image d'un trou noir prévoit également de pointer des télescopes au centre de notre galaxie — cette fois pour prendre des vidéos.

"Nous pouvons voir le trou noir évoluer en temps réel", a déclaré Shep Doeleman, un astronome qui dirige l'équipe mondiale EHT, à Business Insider US. "Nous pouvons voir comment il évolue avec la galaxie. Nous pouvons même tester la gravité d'Einstein de manières complètement différentes en regardant les orbites de la matière — pas la lumière, mais la matière — autour du trou noir."

Shep Doeleman s'attend à rendre les premières vidéos accessibles au public au cours des cinq prochaines années. Un jour ou l'autre, des télescopes spatiaux comme le James Webb prêteront également leurs lentilles d'une précision incroyable au projet. 

"Il se passe tellement de choses intéressantes et étranges dans les centres des galaxies", a déclaré Marcia Rieke, qui supervise le développement de la caméra infrarouge du James Webb, dans un communiqué. "Nous voulons savoir ce qui se passe dans le nôtre."

Version originale : Morgan McFall-Johnsen/Business Insider

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