Une équipe argentine suggère qu’au centre de la Voie lactée il pourrait y avoir autre chose qu’un trou noir supermassif
Une équipe avec la participation du CONICET propose qu’au centre galactique il n’y aurait pas de trou noir, mais un noyau superdense de matière noire capable d’expliquer à la fois les orbites extrêmes des étoiles et la rotation globale de la galaxie.
Depuis des décennies, le consensus astronomique est clair : au centre de la Voie lactée réside un trou noir supermassif. Baptisé Sagittarius A* (Sgr A*), il se situe en direction de la constellation du Sagittaire, à environ 26 000 années-lumière du Système solaire, et aurait une masse équivalente à quatre millions de soleils. Son immense gravité expliquerait pourquoi une poignée d’étoiles — les fameuses étoiles S — gravitent autour de lui à des vitesses vertigineuses, de plusieurs milliers de kilomètres par seconde.
Un modèle alternatif porté par une collaboration internationale à laquelle participe le chercheur du CONICET Carlos Argüelles, de l’Institut d’astrophysique de La Plata (IALP, CONICET-UNLP), propose une autre hypothèse : se passer du trou noir et le remplacer par une concentration extrêmement dense de matière noire, ce composant invisible qui constitue la majeure partie de la masse de l’Univers.
Une structure unique : noyau et halo
Le nouveau travail, publié dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, franchit une étape supplémentaire dans cette direction. Selon l’équipe — composée de spécialistes de l’IALP, d’ICRANet et de l’INAF (Italie), du GIRG (Colombie) et du I. Physikalisches Institut zu Köln (Allemagne) — un modèle spécifique de matière noire constitué de fermions (particules subatomiques très légères) peut générer une structure cosmique unifiée.
La proposition décrit un noyau compact et superdense entouré d’un halo vaste et diffus. Il ne s’agirait pas de deux composantes indépendantes, mais des parties d’une même substance continue.
Le noyau interne serait suffisamment massif et concentré pour imiter l’attraction gravitationnelle attribuée à un trou noir. De cette manière, il reproduit avec précision les orbites observées des étoiles S ainsi que celles des sources G, des objets poussiéreux qui gravitent à proximité du centre galactique.
La piste venue de Gaia
Le soutien le plus récent à cette approche provient des données de la mission Gaia DR3 de l’Agence spatiale européenne, qui a cartographié avec une précision sans précédent la courbe de rotation du halo externe de la Voie lactée, c’est-à-dire la manière dont se déplacent les étoiles les plus éloignées du centre.
Le halo externe du modèle de matière noire expliquerait de manière naturelle le ralentissement spécifique observé dans cette courbe de rotation. Ainsi, une seule et même structure — noyau et halo — rendrait compte à la fois des mouvements extrêmes au cœur galactique et de la dynamique à grande échelle.
« C’est la première fois qu’un modèle de matière noire parvient à relier des échelles aussi différentes et les orbites de plusieurs objets, y compris les données modernes des courbes de rotation et des étoiles centrales », affirme Argüelles. Et il souligne : « Nous ne nous contentons pas de remplacer le trou noir par un objet sombre. Nous proposons que l’objet central supermassif et le halo de matière noire de la galaxie soient deux manifestations d’une même substance continue ».
Et la célèbre « ombre » ?
L’un des points les plus délicats concerne l’image de la fameuse « ombre du trou noir », obtenue ces dernières années. Pour beaucoup, cette photographie avait clos le débat. Pourtant, le nouveau modèle n’entre pas en contradiction directe avec cette observation.
Valentina Crespi, autrice principale de l’étude, explique que le noyau dense de matière noire pourrait lui aussi courber fortement la lumière. « Il peut imiter l’ombre parce qu’il crée une obscurité centrale entourée d’un anneau lumineux, de manière analogue à ce que produirait un trou noir », précise-t-elle
En termes statistiques, les données actuelles ne permettent pas encore de trancher de manière décisive entre le scénario traditionnel et l’alternative. Les deux s’accordent avec les observations disponibles du centre galactique.
La différence est d’ordre conceptuel. Alors que le modèle classique fait appel à un trou noir central accompagné d’un halo de matière noire, la nouvelle proposition offre un cadre unifié dans lequel tout relève de la même substance.
Pour l’instant, le verdict reste ouvert. Des observations plus précises seront nécessaires pour déterminer ce qui habite réellement le cœur de la Voie lactée. Si le modèle est confirmé, il ne modifierait pas seulement notre image du centre galactique : il obligerait aussi à repenser la nature profonde de l’un des objets les plus énigmatiques du cosmos.