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Les scientifiques obtiennent plus de superbes regards sur le premier trou noir jamais photographié

Le supermassif trou noir au cœur de la galaxie, le M87 devient de plus en plus net.

Il y a deux ans, des astronomes avec le projet Event Horizon Telescope (EHT) images dévoilées de ce trou noir, qui se trouve à 55 millions d’années-lumière de la Terre et est aussi massive que 6,5 milliards de soleils. Ces photos étaient historiques – les premières vues directes d’un trou noir que l’humanité ait jamais capturé.

Au printemps 2017, alors que l’équipe EHT rassemblait certaines des données qui aboutiraient à l’imagerie épique, près de 20 autres télescopes puissants au sol et dans l’espace étudiaient également le trou noir M87.

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Une nouvelle étude décrit cet énorme et puissant ensemble de données, qui contient des observations sur une large gamme de longueurs d’onde recueillies par la NASA. Le télescope spatial Hubble, Observatoire de rayons X Chandra, le Observatoire Neil Gehrels Swift, le réseau de télescopes de spectroscopie nucléaire (NuSTAR) et Télescope spatial à rayons gamma Fermi, ainsi que plusieurs autres portées.

« Nous savions que la première image directe d’un trou noir serait révolutionnaire », explique Kazuhiro Hada, co-auteur de l’étude, de l’Observatoire astronomique national du Japon, dit dans un communiqué. « Mais pour tirer le meilleur parti de cette image remarquable, nous devons savoir tout ce que nous pouvons sur le comportement du trou noir à ce moment-là en observant sur tout le spectre électromagnétique. »

Ce comportement comprend le lancement de jets, ou de faisceaux de rayonnement et de particules se déplaçant rapidement vers l’extérieur du trou noir de M87. Les astronomes pensent que ces jets sont la source de la plus haute énergie rayons cosmiques, des particules qui parcourent l’univers à la vitesse de la lumière.

Le nouvel ensemble de données rassemble les résultats de la campagne d’observation simultanée la plus intensive jamais entreprise sur un trou noir avec des jets, ont déclaré des membres de l’équipe d’étude. Ainsi, sa plomberie pourrait fournir des informations clés sur la dynamique des jets et les origines des rayons cosmiques, entre autres.

« Comprendre l’accélération des particules est vraiment essentiel pour notre compréhension de l’image EHT ainsi que des jets, dans toutes leurs ‘couleurs' », a déclaré le co-auteur Sera Markoff, astrophysicien à l’Université d’Amsterdam, dans le même communiqué.

« Ces jets parviennent à transporter l’énergie libérée par le trou noir à des échelles plus grandes que la galaxie hôte, comme un énorme cordon d’alimentation », a déclaré Markoff. « Nos résultats nous aideront à calculer la quantité d’énergie transportée et l’effet des jets du trou noir sur son environnement. »

Noyau du M87 dans une variété de longueurs d’onde. (Crédit d’image: Le groupe de travail scientifique multi-longueurs d’onde EHT; la collaboration EHT; ALMA (ESO / NAOJ / NRAO); le EVN; la collaboration EAVN; VLBA (NRAO); le GMVA; le télescope spatial Hubble; le Neil Gehrels Swift Observatoire; le Chandra X-ray Observatory; le Nuclear Spectroscopic Telescope Array; la collaboration Fermi-LAT; la collaboration HESS; la collaboration MAGIC; la collaboration VERITAS; NASA et ESA)

L’EHT, qui relie les radiotélescopes du monde entier pour former un instrument virtuel de la taille de la Terre elle-même, devrait recommencer à observer le trou noir M87 cette semaine après une interruption de deux ans. Le projet ne recueille des données que pendant une courte fenêtre au printemps de l’hémisphère nord chaque année, lorsque le temps a tendance à être bon sur ses différents sites d’observation. Des problèmes techniques ont sabordé la campagne de 2019 et l’année dernière a été annulée en raison de la pandémie de coronavirus.

Comme les années précédentes, la nouvelle campagne EHT comprendra également des observations du trou noir supermassif au cœur de notre propre galaxie de la Voie lactée, un objet de 4,3 millions de masse solaire connu sous le nom de Sagittaire A *. Les nouvelles données pourraient être encore plus révélatrices, car l’EHT a récemment ajouté trois grands oscilloscopes à son réseau – le télescope du Groenland, le télescope de 12 mètres de Kitt Peak en Arizona et le réseau de millimètres étendu du nord en France.

« Avec la publication de ces données, combinée à la reprise de l’observation et à un EHT amélioré, nous savons que de nombreux nouveaux résultats passionnants se profilent à l’horizon », a déclaré le co-auteur de l’étude, Mislav Baloković, de l’Université de Yale, dans le même communiqué.

La nouvelle étude, qui rassemble les travaux de 760 scientifiques et ingénieurs de près de 200 institutions à travers le monde, a été publiée en ligne mercredi 14 avril à Les lettres du journal astrophysique.

Mike Wall est l’auteur de « Là-bas« (Grand Central Publishing, 2018; illustré par Karl Tate), un livre sur la recherche de la vie extraterrestre. Suivez-le sur Twitter @michaeldwall. Suivez-nous sur Twitter @Spacedotcom ou Facebook.

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