Le Centre Galactique et Sagittarius A*

Au cœur dynamique de la Voie lactée se trouve Sagittarius A*, une source radio compacte identifiée comme un trou noir supermassif d'environ quatre millions de masses solaires.

Definition

Le Centre Galactique est le centre de rotation et de gravité de la Voie lactée, abritant un amas stellaire nucléaire et la source compacte Sagittarius A*, que les orbites des étoiles proches et l'imagerie directe identifient comme un trou noir supermassif d'environ quatre millions de masses solaires.

Scope

Ce sujet couvre l'amas stellaire nucléaire dense et l'environnement interstellaire du Centre Galactique, les orbites stellaires qui révèlent la masse centrale, l'identification de Sagittarius A* comme un trou noir supermassif, son accrétion de faible luminosité et ses éruptions, ainsi que l'imagerie de son ombre à l'échelle de l'horizon des événements.

Core questions

• Quelles preuves établissent que Sagittarius A* est un trou noir supermassif ?
• Comment les orbites des étoiles proches du centre sont-elles utilisées pour estimer la masse centrale ?
• Pourquoi Sagittarius A* est-il si peu lumineux comparé aux noyaux galactiques actifs ?
• Qu'est-ce que l'imagerie à l'échelle de l'horizon des événements a révélé sur le trou noir ?

Key theories

Les orbites stellaires comme échelle d'un trou noir

Des décennies de suivi d'étoiles individuelles sur des orbites képlériennes autour d'une masse ponctuelle centrale invisible ont permis d'obtenir une masse d'environ quatre millions de masses solaires confinée dans une région minuscule, ce qui exige la présence d'un trou noir supermassif.

Tests de la relativité générale près de Sgr A*

L'orbite de l'étoile S2 présente un décalage vers le rouge gravitationnel et une précession relativiste, confirmant la relativité générale dans le champ fort autour du trou noir central.

L'ombre du trou noir

L'interférométrie à très longue base a résolu un anneau d'émission autour d'une dépression de luminosité centrale à Sgr A*, compatible avec l'ombre prédite pour un trou noir de la masse déduite.

Clinical relevance

Sagittarius A* est le trou noir supermassif le plus proche et le meilleur laboratoire pour tester la gravité en champ fort et l'accrétion des trous noirs ; sa quiescence renseigne également sur la manière dont les noyaux galactiques alternent entre phases actives et dormantes.

History

La source radio Sagittarius A* a été découverte en 1974. Le suivi infrarouge des orbites stellaires au cours des années 1990 et 2000, mené par des équipes indépendantes, a permis d'établir sa masse, un travail récompensé par un prix Nobel. Des effets relativistes dans l'orbite de S2 ont été détectés en 2018, et le télescope Event Horizon Telescope a imagé son ombre en 2022.

Key figures

• Reinhard Genzel
• Andrea Ghez
• Donald Lynden-Bell

Seminal works

• ghez2008
• genzel2010
• eht2022

Frequently asked questions

Quelle est la taille du trou noir au Centre Galactique ?

Sagittarius A* a une masse d'environ quatre millions de fois celle du Soleil, suffisamment compacte pour que son rayon gravitationnel soit comparable à l'orbite de Mercure, bien plus petit que les orbites stellaires utilisées pour le mesurer.

Pourquoi notre trou noir central ne brille-t-il pas comme un quasar ?

Sagittarius A* est actuellement accrétant très peu de gaz, il rayonne donc faiblement. Les quasars et autres noyaux galactiques actifs brillent parce que des afflux de matière beaucoup plus importants chauffent leurs disques d'accrétion à des luminosités énormes.