Quelques questions-réponses sur la photographie d’un trou noir

Cet article fait suite à ceux de ces trois derniers jours. 2018-06-112018-06-122018-06-13

Voici une série de questions et de réponses qui pourront vous aider à mieux comprendre le résultat attendu avant la fin 2018 de la première photographie d’un trou noir.

Q — Combien de temps a duré la prise de photographie d’un trou noir en avril 2017?
R — Une semaine

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Q — Quel trou noir a été photographié?
R — La source radio ponctuelle désignée sous le nom de Sagittaire A*. Cette source émet des ondes radio et a été associée au trou noir supermassif résidant au cœur de notre Galaxie. Le trou noir n’émet évidemment pas directement ces ondes. Elles sont un effet sur son environnement lorsqu’il perturbe des nuages de gaz se trouvant dans ses parages.

Q — Est-il photographié en lumière visible?
R — Non. Entre le centre galactique et nous, il y a des poussières et des étoiles en quantités tellement grandes qu’il est absolument impossible de voir un objet en arrière-plan en utilisant les ondes visibles. Le télescope virtuel EHT utilise deux couvertures d’ondes électromagnétiques. Les principales fréquences détectées sont les ondes radio millimétriques et submillimétriques (bandes de fréquences de nos postes de télé et radio commerciales) provenant de ce point de l’espace. La seconde couverture se fait en ultraviolet. Les photons détectés seront ensuite transposés dans des couleurs qu’on peut voir afin de nous montrer un résultat visible pour nos yeux.

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Q — À quoi risque de ressembler la photographie?
R — Au risque de vous décevoir, le résultat risque visuellement d’être très peu ressemblant aux belles images dont je vous abreuve depuis les derniers articles sur le sujet. Comme je le spécifiais dans le précédent article, ces images sont des résultats d’artistes ou de simulations numériques et elles font abstraction de tous les «
défauts» causés par des centaines de causes dont plusieurs seront présents dans les images finales. Les astronomes tenteront d’en éliminer le plus possible, mais elles ne seront certainement pas à la hauteur des attentes des amateurs peu ou mal informés des difficultés.

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Q — Alors à quoi servira cette photo?
R — Elle sert surtout à valider un protocole de travail très élaboré visant à créer un interféromètre supergéant. Elle sert aussi à améliorer nos connaissances en traitement informatique interférométrique. Elle deviendra également une première «
preuve tangible» plus ou moins convaincante de l’existence réelle des trous noirs qui n’ont été jusqu’à présent que calculés à partir d’une théorie qu’on sait bancale lorsqu’elle flirte avec les infinis.

Q — Comment pourra-t-on améliorer ce résultat dans l’avenir?
R — On pense à un interféromètre mixte utilisant des télescopes spatiaux et terrestres, ce qui agrandirait de beaucoup la résolution du télescope virtuel.

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Q — Sur certaines photos de synthèse, on voit des trous noirs comme une tache alors que d’autres le montrent avec toutes sortes d’effets lumineux aux alentours. Lesquelles de ces simulations se rapprochent de la réalité?
R — Un trou noir stable qui n’a aucune rotation ferait apparaitre une tache ronde noire qui est l’horizon des événements du trou noir. Il sera entouré d’un halo lumineux occasionné par les étoiles en arrière-plan dont les rayons lumineux sont déviés et concentrés aux environs immédiats de cet horizon. Mais un trou noir qui ne tourne pas du tout n’existe probablement pas. Sa rotation apporte des changements à la structure géométrique de l’espace proche du trou noir. Imaginez que vous pincez une maille d’un tricot et que vous tourniez le poignet. Une partie du tricot se déformera autour de la maille pincée et tordue. L’espace autour d’un trou noir fait de même et dans les 3 dimensions. Ce changement à la structure géométrique de l’espace autour du trou noir dévie les rayons lumineux environnants et créera différents effets visuels. Toutefois, selon l’angle avec lequel nous verrons le trou noir, l’angle par rapport à son plan de rotation, le résultat visuel variera beaucoup.

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Q — Comment les astronomes peuvent-ils être certains de la présence d’un trou noir au centre de la Voie lactée ? Et comment ont-ils calculé sa masse et ses dimensions ?

R — Puisqu’il n’a jamais été détecté, on pourrait se demander comment les astronomes savent qu’un trou noir galactique supermassif se cache au cœur de notre Galaxie. Ils ont suivi à la trace durant une dizaine d’années certaines étoiles très proches du centre galactique et ils ont remarqué qu’elles bougeaient. Ils ont tracé leur orbite et trouvé qu’elles tournaient toutes autour d’un point absent sur les photos (voir résultat ci-haut). Selon les lois de la mécanique céleste, il est possible de mesurer la masse de ce point central en fonction des orbites et des masses des étoiles révolutionnant autour. Ils ont donc mesuré une masse d’environ 4 millions de masses solaires. Puisque le volume dans lequel cette masse est concentrée est beaucoup trop petit pour correspondre à un groupe important d’étoiles supergéantes, il ne reste plus que des trous noirs puisque même des étoiles à neutrons seraient obligées de s’agglutiner en se transformant là encore en trou noir.

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Q — C’est bien Einstein qui a prédit l’existence des trous noirs?
R — Faux. Malgré l’insistance dérangeante de plusieurs sites scientifiques à lui attribuer cette prédiction, elle est l’œuvre de Karl Schwarzschild qui fut le premier à calculer une singularité (trou noir) dans les équations d’Einstein en 1916. Einstein lui-même pensait que la Nature avait prévu des mécanismes qui empêchaient ces singularités de survenir. Donc, non seulement Einstein ne les a jamais prédits, mais il n’y croyait tout simplement pas. Même si Einstein a inventé l’outil mathématique, le marteau en quelque sorte, il n’est pas l’auteur de toutes les œuvres créées à partir de celui-ci.

N’hésitez pas à poser vos questions sous forme de commentaire.

Présence extraterrestre

Dans un article précédent, je parlais de l’improbabilité que la vie intelligente extraterrestre ne soit qu’une lubie. L’humain, créature quasi intelligente, est parvenu à exister sur la Terre après 5 grandes extinctions presque globales. On peut donc affirmer que l’Univers est conçu pour faire apparaitre la vie et la faire évoluer vers des êtres sapiens. Donc, nous ne sommes pas les seuls êtres intelligents à vivre dans la Galaxie. Si j’ai tort, que les petits hommes verts, ou gris, ou bleus, viennent me le dire dans le blanc des yeux.

Exister est une chose, venir nous visiter en est une autre. Les distances interstellaires sont si incroyablement grandes que nos voisins nous semblent irrémédiablement hors de portée. Toutefois, on imagine impossibles les voyages intergalactiques à partir de notre propre niveau technologique. Si nous sommes incapables de voyager au-delà de notre système solaire, on croit alors que personne ne le peut! Si je suis incapable de faire un soufflé au saumon, ça constitue une preuve comme quoi personne ne le peut, donc les soufflés au saumon n’existent pas.

Cet exemple est risible, autant que de croire que les extraterrestres sont incapables de venir nous visiter. Longtemps, les scientifiques discréditaient la thèse des ovnis filant à plusieurs milliers de kilomètres par heure – vitesses confirmées par des radars – parce qu’on n’entendait aucun bang supersonique. Faites une petite recherche sur Jean-Pierre Petit et la magnétohydrodynamique et vous verrez que filer plus vite que la vitesse du son sans créer de bang supersonique est plus que possible.

Cet exemple aurait dû nous donner une leçon d’humilité. Pas du tout. Nous croyons encore que nous possédons la technologie la plus avancée de la Galaxie. Nous allons bientôt descendre de notre piédestal puisque nous n’en sommes qu’aux balbutiements de la science et de la technologie. Lorsque E.T. décidera enfin à sortir du placard, on recevra de grandes claques sur nos grandes gueules de grands prétentieux.

En décembre dernier, j’ai fait quelques prédictions pour l’année 2017 et parmi celles-ci, l’une d’elles s’est réalisée. J’avais prédit que le club de hockey Les Canadiens ferait de courtes séries éliminatoires. J’ai eu parfaitement raison. Bon vous allez penser que prédire ce genre d’événement sportif ne fait pas de moi un génie. Vous avez probablement raison, même si prédire une défaite rapide de notre club culte exige sinon du génie, à tout le moins du culot.

J’ai également prédit qu’on recevrait une première confirmation officielle que la vie extraterrestre existe, soit à travers nos sondes ou robots mobiles martiens, soit grâce à nos télescopes qui détecteront des molécules artificielles dans les atmosphères des exoplanètes, soit parce que E.T. viendra nous visiter avec toute sa belle famille. Il ne reste plus que quatre mois avant la fin de l’année. Alors, si un extraterrestre est à l’écoute, dépêchez-vous d’arriver, je déteste avoir tort et encore plus de perdre mes paris.

Plus sérieusement, je perçois un changement notable chez les scientifiques, une sorte d’unification autour de l’idée que la présence d’extraterrestres dans notre entourage n’est pas aussi idiote qu’on essaye encore de nous le faire croire. De nouvelles cohortes de jeunes scientifiques sont apparues, remplaçant les barbants barbus d’autrefois. Pour la plupart de ces jeunes, la présence des extraterrestres est soit une évidence, soit une confirmation à survenir très bientôt. Ils seront peut-être plus offusqués que leurs prédécesseurs de faire disparaitre des preuves probantes sous le tapis. Ils accepteront peut-être plus facilement de témoigner en masse contre les dissimulations orchestrées. Je nous le souhaite.

Dans un prochain article, d’autres prédictions en rapport avec nos voisins de Galaxie. Que se passera-t-il après que nous aurons enfin obtenu la preuve de leur présence, ici même, parmi nous?