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La première image d’un trou noir reçoit une mise à jour polarisante qui éclaire les champs magnétiques

Suite à la publication de la première image d’un trou noir en 2019, les astronomes ont capturé une nouvelle vue polarisée du trou noir. (Crédit d’image: EHT Collaboration)

Suite à la publication ahurissante de la première image jamais capturée d’un trou noir, les astronomes l’ont fait à nouveau, révélant une nouvelle vue de l’objet céleste massif et éclairant le comportement des champs magnétiques à proximité de trous noirs.

En 2019, le Télescope Event Horizon (EHT) collaboration produit la toute première image d’un trou noir, qui se trouve au centre de la galaxie M87 à 55 millions d’années-lumière de la Terre. L’image montrait un anneau lumineux avec un centre sombre, qui est l’ombre du trou noir. En capturant cette image, les astronomes ont remarqué une quantité importante de lumière polarisée autour du trou noir. Maintenant, la collaboration a révélé un nouveau regard sur le trou noir, montrant à quoi il ressemble en lumière polarisée.

Les ondes lumineuses polarisées ont une orientation et une luminosité différentes de celles de la lumière non polarisée. Et, tout comme la façon dont la lumière est polarisée lorsqu’elle passe à travers certaines lunettes de soleil, la lumière est polarisée lorsqu’elle est émise dans des zones magnétisées et chaudes de l’espace.

La polarisation étant une signature des champs magnétiques, cette image montre clairement que l’anneau du trou noir est magnétisé. Cette vision polarisée « nous dit que l’émission dans l’anneau est très certainement produite par des champs magnétiques situés très près de l’horizon des événements », Monika Moscibrodzka, coordinatrice du groupe de travail EHT sur la polarimétrie et professeure assistante à Radboud Universiteit aux Pays-Bas, dit 45secondes.fr.

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C’est la première fois que des astronomes ont pu mesurer la polarisation si près du bord d’un trou noir. Non seulement cette nouvelle vue de ce trou noir est spectaculaire à regarder, mais l’image révèle de nouvelles informations sur les puissants jets radio tirés de M87.

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« Dans les premières images, nous n’avons montré que l’intensité », a déclaré Moscibrodzka à propos de la première image de l’objet publiée. « Maintenant, nous ajoutons des informations de polarisation en haut de cette image originale. »

« Les nouvelles images polarisées marquent des étapes importantes pour en savoir plus sur le gaz près du trou noir, et à son tour comment les trous noirs se développent et lancent des jets », Jason Dexter, professeur adjoint à l’Université du Colorado Boulder et coordinateur du groupe de travail EHT Theory , a déclaré 45secondes.fr dans un e-mail.

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Pour capturer le trou noir, la collaboration a utilisé huit télescopes du monde entier, combinant leur puissance pour créer un télescope virtuel de la taille de la Terre (l’EHT).

« Les radiotélescopes de l’EHT ont des récepteurs qui enregistrent le signal du ciel en lumière polarisée », a déclaré à 45secondes.fr Ivan Marti-Vidal, également coordinateur du groupe de travail EHT sur la polarimétrie et chercheur émérite GenT à l’Universitat de Valencia en Espagne. « Ces récepteurs polarisés fonctionnent d’une manière similaire à celle des lunettes de soleil polarisées que certaines personnes utilisent. »

En montrant le trou noir dans M87 à travers une lumière polarisée, l’équipe a pu mieux voir l’objet de horizon des événements, également connu sous le nom de «point de non-retour» car c’est le point auquel aucune matière peut se rapprocher du trou noir sans y être entraînée. Ils ont également pu mieux étudier l’interaction avec le disque d’accrétion de l’objet, qui est un disque de gaz chaud et autre matériau diffus qui tombe vers un trou noir et tourbillonne autour de lui.

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Les observations de l’équipe et cette nouvelle vision de l’objet dans M87 approfondissent la compréhension des scientifiques de la structure des champs magnétiques juste à l’extérieur d’un trou noir, car il est resté un mystère de savoir comment des jets plus grands que la galaxie elle-même sont émis par le trou noir à son cœur.

«Les astronomes ont longtemps pensé que les champs magnétiques transportés par le gaz chaud près des trous noirs jouent un rôle important dans la pénétration du gaz et dans le lancement. jets relativistes de particules énergétiques dans la galaxie environnante. L’image polarisée que nous voyons nous renseigne sur la structure et la force de ces champs magnétiques très proches du trou noir de M87, où le jet est lancé », a déclaré Dexter.

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Cette image montre le jet dans la galaxie M87 en lumière polarisée, tel que capturé par ALMA. Cette image révèle la structure du champ magnétique le long du jet. (Crédit d’image: ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), Goddi et al.)

Mais ces observations n’ont pas seulement révélé des champs magnétiques au bord du trou noir dans M87, elles montrent également que le gaz y est très fortement magnétisé.

« La principale constatation est que nous voyons non seulement les champs magnétiques près du trou noir comme prévu, mais ils semblent également être forts. Nos résultats indiquent que les champs magnétiques peuvent pousser le gaz et résister à l’étirement. Le résultat est intéressant. indice sur la façon dont les trous noirs se nourrissent de gaz et se développent », a ajouté Dexter.

« Nous ne connaissons toujours pas tous les détails sur la manière dont les jets sont générés, mais nous savons que les champs magnétiques peuvent jouer un rôle critique », a déclaré Marti-Vidal. À l’avenir, l’équipe espère continuer à observer M87, ont-ils déclaré à 45secondes.fr, non seulement en polarisation mais aussi « à différentes longueurs d’onde. [of light], pour construire une image plus complète de l’environnement et de la sonde du trou noir [the] champs magnétiques plus en détail », ont-ils ajouté.

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Ce travail a été publié aujourd’hui (24 mars) dans deux articles dans The Astrophysical Journal Letters par la collaboration EHT, qui a impliqué plus de 300 chercheurs d’organisations du monde entier. Vous pouvez trouver les papiers ici et ici.

Envoyez un courriel à Chelsea Gohd à [email protected] ou suivez-la sur Twitter @chelsea_gohd. Suivez-nous sur Twitter @Spacedotcom et sur Facebook.

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