D14 Trous noirs cosmologiques : Image de lhorizon des événements

Topique

L'élément central de ce modèle est le trou noir supermassif, et plus particulièrement l'horizon des événements qui le définit, testé par deux instruments totalement différents.

Un réseau mondial de radiotélescopes, synchronisés pour fonctionner comme un interféromètre unique de la taille de la Terre, atteint une résolution angulaire suffisamment fine pour imager l'ombre projetée par les horizons des événements de deux trous noirs supermassifs différents sur la matière chaude environnante.

Un second instrument, un interféromètre infrarouge combinant quatre grands télescopes, atteint une résolution suffisante pour suivre les orbites des étoiles individuelles autour du trou noir au centre de notre galaxie, testant ainsi la relativité générale en champ fort et mesurant directement la masse de ce trou noir central. L'aspect le plus remarquable du premier instrument est qu'il construit en réalité un télescope de la taille de la Terre, puis corrèle, à l'aide de supercalculateurs, les signaux enregistrés indépendamment par des stations réparties sur tout le globe : un signal émis il y a des dizaines de millions d'années atteint ces différentes stations avec un délai de seulement quelques nanosecondes, un délai qui peut être calculé à partir de la géométrie de la Terre.

L'aspect le plus remarquable du second instrument est sa capacité à détecter les oscillations d'un point chaud orbitant à une fraction significative de la vitesse de la lumière, vérifiant ainsi, pour la première fois et à l'échelle d'un véritable trou noir, la précession relativiste prédite par la relativité générale. De l'horizon des événements qui ouvre ce document jusqu'à la précession relativiste confirmée qui le conclut, en passant par le réseau mondial de radiotélescopes et l'interféromètre infrarouge, les trous noirs cosmologiques soumettent ce même horizon, invisible par définition, à deux tests indépendants : l'un le photographie directement, l'autre mesure, orbite après orbite, comment la relativité générale façonne son environnement immédiat.

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