Sur l'image infrarouge un certain nombre de Nébuleuses par émission (nébuleuses qui émettent leur propre lumière) sont visibles grâce aux jeunes étoiles massives qui les éclairent de l'intérieur.
La Voie Lactée, comme presque toutes les galaxies, abrite en son centre un trou noir. Ce trou noir de plusieurs millions de masses solaires se nomme Sagittarius A (Sgr A). Sagittarius A est situé à 27000 années-lumière de nous.
Les astronomes de l'Institut Max Planck en Allemagne ont utilisé le Very Large Telescope (European Southern Observatory au Chili) pour observer le centre de la Voie Lactée dans infrarouge. Les astronomes ont détecté un objet sur la longueur d'onde 3,76 microns ce qui indique qu'il s'agit d'un nuage de gaz et de poussière, plutôt que d'une étoile. Une étoile aurait été détectée sur une longueur d'onde plus courte de l'ordre de 2,16 microns.
Le nuage est environ trois fois plus massif que la Terre, émet cinq fois plus d'énergie que le soleil, et s'étend sur 250 fois la distance de la Terre Soleil. Sa température est d'environ 550 kelvin. L'immense gravité de Sgr A accélère considérablement le nuage. En 2004, le nuage se précipitait vers le trou noir à 1200 km/s, en 2011, sa vitesse atteignait 2350 km/s. A l'été 2013, le nuage plongera vers Sagittarius A alors qu'il sera à 260 UA.
Les scientifiques pourront observer cet évènement pendant plus d'une décennie et voir le nuage s'étirer puis s'échauffer à des températures de millions de degrés. Les astronomes espèrent, qu'une fois dans le trou noir, le nuage émette des rayons X.
Andrea Ghez (astronome de l'Université de Californie) a vu le même objet dans ses données et a une autre interprétation beaucoup plus probable. Il s'agirait d'une étoile, notant que la poussière entourant une étoile peut absorber la lumière visible et réémettre dans l'infrarouge. Si l'objet est une étoile, il ne tombera pas dans le trou noir mais il passera autour de Sagittarius A tous les 140 ans.
Un trou noir est un objet massif dont le champ gravitationnel est si intense qu'il empêche toute forme de matière ou de rayonnement de s'en échapper. Ils sont décrits par la théorie de la relativité générale. Lorsque le cœur de l'étoile morte est trop massif pour devenir une étoile à neutrons, il se contracte inexorablement jusqu'à former cet objet astronomique mystérieux, qu'est le trou noir.
Les trous noirs stellaires ont une masse de quelques masses solaires à des milliards de masses solaires. Ils naissent à la suite de l’effondrement gravitationnel du résidu des étoiles massives. Un homme prédisait déjà au 18ème siècle l'existence d'étoiles sombres. Le physicien, astronome et géologue britannique, John Michell (1724-1793). Dans ses notes il écrit que lorsqu'une étoile devient trop massive, elle attire la lumière sous l'influence de sa force gravitationnelle. Cependant comme ses calculs donnent une densité de l'étoile correspondant à 18 milliards de tonnes dans un cm3, il conclut que cela ne peut pas exister.
Aujourd'hui, la théorie des trous noirs stipule qu'il s'agit d'objets si denses que leur vitesse de libération est supérieure à la vitesse de la lumière. La lumière ne peut donc vaincre la force gravitationnelle de surface et reste prisonnière. La théorie définit également avec précision l'intensité du champ gravitationnel d'un trou noir. Elle est telle qu'aucune particule franchissant son horizon (frontière théorique) ne peut s'en échapper.