Le centre de la Voie lactée abrite un trou noir supermassif: c'est ce que nous dit la littérature scientifique. Une étude récente remet pourtant en cause l'identité même de Sagittarius A*.
La nouvelle hypothèse repose sur l'idée que Sagittarius A* pourrait être un amas extrêmement dense de matière noire. Selon une équipe de chercheurs, cette matière noire serait composée de particules ultralégères de la famille des fermions, capables de former une structure unifiée avec le halo de matière noire entourant la Voie lactée. De cette manière, le cœur galactique et son environnement invisible ne feraient qu'un, expliquant les orbites rapides des étoiles proches et la dynamique des sources gazeuses connues sous le nom de G-sources.
Le "trou noir supermassif" au cœur de la Voie Lactée Sgr A* vu en lumière polarisée.
Crédit: Collaboration EHT Les données de la mission Gaia, publiées en 2022, ont fourni des mesures précises des mouvements stellaires en périphérie de la galaxie. Les scientifiques y ont détecté un ralentissement de la courbe de rotation, appelé déclin képlérien. Alors que le modèle standard de matière noire froide a du mal à rendre compte de cette observation, la matière noire fermionique prédit un halo plus compact qui s'y ajuste mieux. Cela offre un premier indice en faveur de cette nouvelle proposition, reliant des échelles galactiques très différentes.
L'image célèbre de Sagittarius A* dévoilée par l'Event Horizon Telescope en 2022 montre un anneau lumineux entourant une zone sombre au centre de la Voie lactée. Interprétée comme l'ombre d'un trou noir, cette silhouette pourrait aussi provenir d'un cœur dense de matière noire. Un tel amas, bien qu'invisible, dévierait fortement la lumière par gravité, créant une apparence similaire sans nécessiter d'horizon des événements. Des simulations récentes confirment cette possibilité, rendant le modèle compatible avec les observations.
Les chercheurs ont fait une comparaison statistique de leur modèle avec celui d'un trou noir supermassif. Le modèle de matière noire reproduit les orbites des étoiles S, des sources G, et la structure galactique globale. Pour autant, ils insistent sur la nécessité de preuves supplémentaires. Des observations futures avec le Very Large Telescope pourront chercher des anneaux de photons, présents seulement autour d'un trou noir, ce qui permettra de tester directement ce modèle en distinguant strictement la présence d'un trou noir avec celui d'un amas compact de matière noire.
Cette proposition est publiée dans
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.