Le consortium Event Horizon Telescope (EHT) a établi que Sagittarius A, le trou noir supermassif au centre de la Voie lactée, est entouré de champs magnétiques puissants et spiralés. Cette observation, rendue possible par l’imagerie polarimétrique, confirme que la structure magnétique de Sgr A ressemble étroitement à celle du trou noir M87*.
Une structure magnétique spiralée et puissante
L’analyse des données recueillies par le réseau mondial de télescopes de l’EHT a révélé la présence de champs magnétiques organisés et forts autour de l’horizon des événements de Sagittarius A*. Selon les chercheurs du consortium, ces champs se manifestent par des motifs de polarisation de la lumière, indiquant que le gaz et la poussière en rotation sont soumis à des forces magnétiques intenses.
Cette découverte permet de visualiser la manière dont la matière est canalisée vers le trou noir. Les images montrent des structures magnétiques torsadées, suggérant que le trou noir ne se contente pas d’aspirer la matière, mais qu’il interagit activement avec son environnement immédiat via ces lignes de force. Les données indiquent que ces champs magnétiques sont suffisamment robustes pour influencer la dynamique du disque d’accrétion, la zone de gaz chauffé qui orbite autour de l’objet.
Le parallèle avec M87* et l’universalité des trous noirs
L’aspect le plus significatif de cette découverte réside dans la comparaison avec M87, le premier trou noir jamais photographié par l’EHT. Bien que M87 soit massivement plus grand — environ 6,5 milliards de fois la masse du Soleil contre 4 millions pour Sgr A* — la configuration de ses champs magnétiques est presque identique.
L’EHT a rapporté que les deux objets présentent des champs magnétiques dits poloidaux
, c’est-à-dire organisés perpendiculairement au disque d’accrétion. Cette similitude suggère que les mécanismes régissant les trous noirs supermassifs sont universels, indépendamment de leur taille ou de leur masse.
wp:quote Les champs magnétiques sont forts et organisés, ce qui est exactement ce que nous observons dans M87*. Cela suggère que les processus qui alimentent les trous noirs et lancent des jets de particules sont les mêmes, qu’il s’agisse d’un trou noir de taille moyenne ou d’un géant galactique.
Le rôle de la polarimétrie dans cette découverte
Pour identifier ces structures, les astronomes ont utilisé la polarimétrie, une technique qui mesure l’orientation des ondes lumineuses. La lumière émise par le gaz chauffé autour du trou noir est polarisée par les champs magnétiques. En cartographiant cette polarisation, l’EHT a pu déduire la direction et l’intensité du magnétisme.
Le processus a nécessité la synchronisation de télescopes répartis sur toute la planète, créant un instrument virtuel de la taille de la Terre. Selon les rapports techniques du consortium, le défi majeur consistait à filtrer le bruit causé par le plasma interstellaire situé entre la Terre et le centre de la galaxie, qui a tendance à disperser les signaux radio.
Cette technique a permis de lever le voile sur ce qui était jusqu’alors invisible. Alors que la première image de Sgr A* en 2022 montrait l’ombre du trou noir et son anneau de lumière, l’ajout de la polarisation a révélé la machinerie
magnétique qui pilote le système.
Un mystère résolu après cinquante ans de recherches
L’identification de Sagittarius A* comme source radio compacte remonte à 1974. Pendant cinq décennies, les astronomes ont cherché à confirmer la nature exacte de cet objet et la manière dont il interagissait avec son environnement. Si la présence d’un trou noir était largement acceptée grâce à l’observation des orbites des étoiles environnantes — notamment l’étoile S2 suivie par l’instrument GRAVITY du VLTI —, la structure de son horizon des événements restait théorique.
Le passage de la détection indirecte (via le mouvement des étoiles) à l’imagerie directe du champ magnétique marque la fin d’une ère d’incertitude. Les données de l’EHT comblent le fossé entre les prédictions de la relativité générale d’Einstein et les observations empiriques.
Cette découverte pose désormais une question nouvelle : pourquoi Sgr A ne produit-il pas de jets de plasma massifs et visibles, contrairement à M87, alors qu’il possède la même structure magnétique ? Les chercheurs indiquent que la réponse pourrait résider dans le taux d’accrétion, Sgr A* étant beaucoup moins actif que son homologue de M87.
Perspectives et prochaines étapes
L’étape suivante pour le consortium EHT consiste à produire des vidéos en temps réel de l’environnement de Sagittarius A. En raison de la taille réduite du trou noir par rapport à M87, la matière orbite beaucoup plus rapidement autour de Sgr A*, provoquant des variations lumineuses en quelques minutes.
L’objectif est d’observer la dynamique des champs magnétiques et le mouvement du gaz en direct. Selon les annonces du consortium, l’amélioration de la résolution des images et l’ajout de nouveaux sites d’observation permettront de voir comment ces structures magnétiques évoluent, offrant ainsi un aperçu direct de la physique extrême à la frontière de l’espace et du temps.
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