6 - Vers le centre de la galaxie

 

L'image ci-dessus représente Proxima du Centaure.

Information : L'astrophysicien Stephen Hawking, associé à un milliardaire, a présenté un programme d'exploration de traces de vie dans le système Alpha du Centaure. La NASA s'associe désormais à ce projet. Rappelez-vous ma note "Voyage dans la voie lactée 1" (ici) qui parlait de Proxima b, une planète potentiellement habitable. Ce projet compte atteindre Alpha du Centaure grâce à une flotte de mini-sondes propulsées par des lasers très puissants.

Ces mini-sondes, ultra-légères, d'environ 1 gramme, seront équipées de voiles photoniques. En moins de 20 minutes, elles peuvent atteindre 20% de la vitesse de la lumière. C'est 1 000 fois plus rapide que les sondes spatiales actuelles et grâce à cette vitesse jamais égalée, les mini-sondes pourraient atteindre le système en une vingtaine d'années.

"C'est un projet fou, mais pas impossible", explique Francis Rocard, responsable des programmes d'exploration du système solaire au Centre national d'études spatiales (Cnes).

Imaginez ! Dire que nos enfants sauront qu'on a pu atteindre une autre planète habitable n'est pas irréaliste ! C'est extraordinaire.

 

 

 

Reprenons notre voyage vers le centre de la Galaxie ... 

Plus nous nous dirigeons vers le centre de la galaxie, plus c'est lumineux, évidemment nous croisons des millions d'étoiles, bien plus que nous n'en verrons jamais sur Terre, du moins à l’œil nu. Maintenant en nous approchant du centre il va falloir être prudent ! Pourquoi ? Parce qu'en son centre se tient un monstre ! Un trou noir. Accrochez vos ceintures on y va.

Pour reprendre l'image de Christophe Galfard (ouvrage cité, page 54) : "Une sorte d'immense beignet lumineux semble flotter au milieu de l'espace, un anneau en rotation, un anneau très coloré … formé d'un mélange de gaz, de roches et de comètes, [qui] semble être lui-même en orbite autour d'une éclatante source de lumière … qui trône au centre de l'anneau." Et autour de cet anneau "il y a aussi des étoiles. Gigantesques. [Et qui] se déplacent à des vitesses folles." 

"Jusqu'en 2015, l'une d'entre elles était même l'objet connu le plus rapide de l'Univers. Les scientifiques l'ont appelé S2, ou Source 2." Si la Terre allait à la même vitesse pour faire le tour du Soleil , elle le ferait en … 2 jours !

Le centre de la galaxie vu par le télescope spatial Hubble en infrarouge

Maintenant il va nous falloir faire un peu de physique. La Terre tourne autour du Soleil, comme toutes les planètes tournent autour de leur étoile sur une orbite qui reste fixe ; elles ne s'éloignent pas et elles ne se rapprochent pas. Pourtant elles se déplacent rapidement, donc elles devraient s'éloigner. 

Prenons un exemple : prenez un saladier et, un peu comme à la roulette, lancer une bille sur un bord intérieur. Si vous la lancez trop fort, elle va tourner trop vite et elle va sortir. Inversement, si vous ne la lancez pas assez fort, elle ne va pas aller assez vite et elle va tomber au fond du saladier.

Eh bien c'est la même chose pour les planètes ; pour qu'elles restent sur une orbite stable, il faut l'équilibre entre la vitesse de la planète et la courbe du saladier, pardon, de l'espace autour de l'étoile. Ah oui, parce qu'Einstein a dit – et on l'a prouvé depuis – que l'espace autour des étoiles était courbe. En fait c'est la masse de l'étoile qui courbe l'espace autour d'elle, un peu comme si vous tendiez un tissu et que vous posiez une grosse boule au milieu, le tissu formerait un creux autour de la boule.

Ça y est, vous venez de comprendre la relativité générale, la théorie, énoncée en 1915 par Albert Einstein, qui a révolutionné notre connaissance de l'Univers. Bon, enfin, une toute, toute petite partie. Einstein a expliqué que la gravitation était due à la courbure de l'espace créée par une masse.

Les planètes, comme la Terre, qui tournent autour de leur étoile, le système solaire qui tourne autour de la galaxie, comme on l'a vu dans la note précédente, et les pommes qui tombent au sol, tout cela c'est dû à la gravitation, et la gravitation c'est la courbure de l'espace qui se crée autour d'une masse, quelle qu'elle soit, c'est comme la bille qui tourne autour du bord du saladier, sauf que le saladier il est creux au départ, ce n'est pas lui qui crée sa courbure !

Revenons maintenant à S2, cette étoile qui tourne à une vitesse folle autour … autour de quoi au fait ? Qu'est-ce qui peut être assez massif pour faire une courbure qui retient une étoile, pas une bille, pas une planète mais une étoile qui tourne à une telle vitesse ? Eh bien c'est Sagittarius A, le trou noir supermassif qui se tient au cœur de notre galaxie.

Cette image montre une photo du trou noir au centre de notre Galaxie et trois vues d'artiste d'une "goutte" lumineuse de gaz dans le disque de matériau entourant le trou noir. 

Credit:ESO/APEX/2MASS/A. Eckart et al. , ESO/L. Calçada

Pourquoi l'appelle-t-on supermassif ? Parce qu'il "pèse" environ 4 millions de fois la masse de notre Soleil.

Qu'est-ce un trou "noir" ? Pourquoi "noir" ? Cela semble logique, s'il est noir c'est sans doute qu'on ne voit rien. Eh bien, vous avez raison. Tout ce qui se dirige vers lui, qui s'en approche, s'il s'approche de trop près, franchit ce que les scientifiques appellent "l'horizon des évènements". Que se passe-t-il alors ? C'est là que ça devient merveilleux … personne n'en sait rien ! On ne voit plus rien, d'où son nom. Par contre ce qui se passe à son approche a été très étudié, ne serait-ce que pour essayer de comprendre ce qui se passe à l'intérieur.

Alors je vous en parlerai la prochaine fois, mais pour vous mettre l'eau à la bouche, sachez déjà que nous allons pénétrer un monde merveilleux, au moins aussi étonnant, sinon plus que celui d'Alice au pays des merveilles ! Un premier indice, si vous regardiez un vaisseau s'approcher de l'horizon des évènements du trou noir, vous le verriez ralentir, puis ralentir puis ralentir, ralentir, jusqu'à devenir complètement immobile au moment précis où il atteindrait l'horizon, mais si vous, vous étiez à l'intérieur du vaisseau, vous constateriez que vous allez toujours à la même vitesse, par contre vous verriez les étoiles alentour, mais suffisamment loin du trou noir, défiler à une vitesse de plus en plus rapide, et si vous étiez capable de voir un observateur loin du trou noir, vous le verriez vieillir à une vitesse folle !

image tirée d'une vidéo simulant l'approche d'un trou noir (ici)

C'est une conséquence de la première découverte d'Einstein en 1905, la relativité restreinte : le temps ne s'écoule pas à la même vitesse pour tout le monde, selon où vous êtes. Enfin, "selon où vous êtes" est un raccourci simpliste. Je vous raconterai cela la prochaine fois, avec le trou noir.

A très bientôt .