L'Univers est sombre... très sombre ! Certains objets cosmiques défient la lumière, comme les trous noirs, qui l'avalent toute crue sans jamais la restituer. Mais le noir, c'est aussi la couleur que les physiciens affectent à ce qu'ils ne peuvent expliquer et recherchent ardemment : matière noire, énergie noire... Pour venir à bout des embarras que ces inconnues leur créent, les théories foisonnent. Sommaire. Matière noire : être ou ne pas être, éternelle question. On a retrouvé la matière manquante ! L'énergie noire, obscur moteur du cosmos.

Des trous noirs supermassifs occupent le centre des quasars les plus anciens, objets nés moins de un milliard d'années après le Big Bang. Mais les astrophysiciens ignorent comment ces trous noirs ont pu grandir autant en si peu de temps. Une énigme qu'un scénario récemment proposé pourrait résoudre.

En mai 2018, grâce aux performances remarquables de l’instrument Gravity, des astrophysiciens ont observé le rougissement de l’étoile S2 à l’approche du trou noir supermassif présent au centre de la Voie lactée. Dans l’intense champ gravitationnel qui règne à proximité de l’astre, ils ont pu éprouver la solidité de la théorie de la relativité générale.

Les trous blancs ? Des sosies inversés des trous noirs qui expulsent la matière sans jamais en absorber. Ces astres correspondent à certaines solutions des équations de la relativité générale et pourraient être le destin ultime des trous noirs. Leur détection ouvrirait une fenêtre inédite sur la gravitation quantique.

Pour percer le mystère du coeur de la Voie lactée, l'astronome Guy Perrin a conçu Gravity, un outil révolutionnaire.

Partout dans le cosmos, de gigantesques trous noirs pesant des milliards de fois la masse du Soleil orbitent l’un autour de l’autre, produisant de subtiles déformations de l’espace-temps qui se propagent dans l’Univers. Nommées "ondes gravitationnelles", ces distorsions sont actuellement indétectables par les grands instruments dédiés, qui ne mesurent que les ondes émanant de la fusion de trous noirs de faibles masses. Pourtant, dans notre Galaxie, des "pulsars" – des étoiles à neutrons en rotation rapide – forment un réseau capable de traquer ces déformations lentes de l’espace-temps.

Fin 2017, nous devrions contempler le premier portrait d'un trou noir. Pour l'obtenir, neuf observatoires répartis sur la planète ont scruté en même temps le centre de la Voie lactée, début avril. Nous avons vécu l'aventure dans l'un d'entre eux, le Large Milimeter Telescope, au Mexique.

Que cachent le centre des étoiles à neutrons, ces astres massifs comme des étoiles, mais plus grands qu'une ville ? Grâce aux ondes gravitationnelles émises par deux d'entre elles juste avant de fusionner, les astrophysiciens sont sur le point de percer le mystère. En complément, l'article "Etoiles à neutrons : des laboratoires de l'extrême".

Annoncée pour fin 2017, la toute première photo d'un trou noir se fait attendre. Que se passe-t-il ? Les données, collectées par huit téléscopes répartis sur toute la planète, sont plus difficiles que prévu à analyser.

Depuis leur première détection directe en 2015, les ondes gravitationnelles ne quittent plus la scène médiatique. A chaque fois que de nouvelles vibrations de l’espace-temps sont identifiées, le récit se focalise rapidement sur les paires de trous noirs qui en sont à l’origine. S’il est vrai que le glamour de ces couples exotiques n’a pas d’égal, le repérage de leurs fusions représente un incroyable défi.