Comment comprendre l’image du trou noir ?

Nous venons de découvrir la première image d’un trou noir, celui supermassif situé au cœur de la galaxie M87, dont la masse est 6,5 milliards de fois supérieure à celle de notre Soleil. Mais que nous montre vraiment cette image ?

Voici un article fascinant sur le sujet de J.P. Luminet :
*Image d’un trou noir sphérique avec un disque d’accrétion fin*
*Astronomy and Astrophysics*, vol. 75, no 1-2, mai 1979, p. 228-235

En me basant sur mon intuition quotidienne, je me suis demandé : verrons-nous l’*« ombre »* du trou noir même si nous l’observons de profil, c’est-à-dire en regardant le disque d’accrétion de face ? La réponse est oui, car le trou noir déforme l’espace-temps. Même si, normalement, nous ne pourrions pas voir l’arrière du disque d’accrétion, dans ce cas précis, sa lumière est courbée au-dessus et autour du trou noir. De même, nous pouvons apercevoir la lumière provenant du bas de l’arrière du disque, car elle est courbée sous le trou noir. Sans oublier les images supplémentaires créées par la lumière qui fait un demi-tour autour du trou noir, formant ainsi les anneaux intérieurs.

Et cette *« ombre »* du trou noir ? Au début, j’ai cru qu’il ne pouvait s’agir d’une image de l’horizon des événements, car elle est bien plus grande (2,6 fois plus précisément). Mais en retraçant les rayons lumineux, on découvre que pour chaque point de cette ombre, il existe un rayon qui remonte jusqu’à l’horizon des événements. En réalité, depuis notre position d’observation, nous voyons simultanément tous les côtés de l’horizon des événements ! Et ce ne sont pas une ou deux images, mais une infinité, correspondant au nombre quasi infini de fois qu’un photon peut orbiter autour du trou noir avant…