Une nouvelle image du trou noir dans M87 révèle le champ magnétique

Une nouvelle image du trou noir dans M87 révèle le champ magnétique

Il y a près de deux ans, la toute première image d’un trou noir pouvait être présentée. La spectaculaire structure en forme d’anneau a marqué la première preuve visuelle directe de l’existence de trous noirs et est rapidement devenue une première mondiale. Maintenant, une autre image a été publiée sur le trou noir supermassif au centre de la galaxie M87, et cette fois nous pouvons voir l’objet massif en lumière polarisée.

Le trou noir capturé par l’équipe du télescope Event Horizon est à 55 millions d’années-lumière de la Terre. De nouvelles analyses des données collectées montrent qu’une grande partie de la lumière est polarisée, ce qui indique la présence de champs magnétiques. C’est la première fois que des scientifiques ont pu mesurer la polarisation si près d’un trou noir, et les nouveaux résultats nous aident à comprendre la physique derrière l’image publiée en 2019. Michael Lindqvist, astronome à l’Observatoire spatial d’Onsala, explique le caractère spectaculaire de l’image qui est maintenant publié:

– Les nouveaux résultats peuvent fournir des indices sur le rôle du champ magnétique dans la création des jets, et une meilleure compréhension physique de ce qui se passe près du trou noir.

Avec le télescope Event Horizon (EHT), les chercheurs ont capturé un trou noir dans l’image pour la première fois en 2019. L’image du trou noir au centre de la galaxie M87 montre l’ombre du trou noir avec un anneau de lumière. Maintenant, l’équipe a publié une nouvelle image en lumière polarisée, et le résultat indique clairement que l’anneau est magnétisé. Les analyses de polarisation aident les chercheurs à comprendre comment la matière se comporte à proximité des trous noirs. Source de l’image: ESO

Les jets riches en énergie émanant du centre du M87 sont l’un des plus grands mystères de la galaxie. Le trou noir capte la grande majorité de la matière, mais certaines particules sont renvoyées dans l’espace sous la forme de jets qui peuvent s’étendre sur des zones plus grandes que la galaxie elle-même. Les études du rayonnement polarisé peuvent fournir des connaissances sur la répartition des lignes de champ magnétique au bord du trou noir, ce qui à son tour peut contribuer à notre compréhension de la formation de ces jets et du comportement de la matière à proximité des trous noirs. À l’aide des nouveaux résultats, ces effets peuvent être étudiés plus en détail pour la première fois, et les observations semblent concorder avec les modèles théoriques qui décrivent un gaz chaud et fortement ionisé:

– Nos observations indiquent que les champs magnétiques au niveau des trous noirs sont suffisamment puissants pour retenir les gaz chauds afin qu’ils puissent résister à la forte force gravitationnelle. Seul le gaz s’infiltrant à travers le champ peut se déplacer vers l’intérieur vers l’horizon des événements, a déclaré Jason Dexter, professeur associé à l’Université du Colorado à Boulder, aux États-Unis, dans un communiqué de presse.

Le télescope Event Horizon, EHT, se compose de huit radiotélescopes interconnectés répartis dans le monde entier. La recherche, récemment publiée dans Astrophysical Journal Letters, est le résultat d’une collaboration entre des centaines de chercheurs du monde entier. Le plus excitant pour nous dans le nord est que la Suède a joué un rôle important dans le projet de recherche. Michael Lindqvist en dit plus:

– À Onsala, nous nous sommes impliqués depuis les années 1960 dans le développement de la technologie appelée interférométrie longue portée (VLBI) qui est maintenant utilisée par EHT. L’Observatoire spatial d’Onsala est l’un des trois partenaires exploitant l’APEX, l’un des télescopes du réseau EHT, et nous travaillons avec nos partenaires depuis plusieurs années pour renforcer la capacité VLBI de l’APEX.

L’expérience Atacama Pathfinder (APEX) est située au Chili et a été particulièrement importante pour l’étalonnage de la nouvelle image. L’Observatoire d’Onsala a également contribué au calcul et à l’étalonnage de la polarisation de l’instrument qui se produit dans l’Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array (ALMA), ce qui, selon l’ESO, a été crucial pour les nouvelles conclusions.

L’Observatoire d’Onsala est prêt à poursuivre les travaux dans le domaine passionnant de la recherche, et les chercheurs s’attendent à ce que les futures observations avec EHT donnent une image encore plus claire de la structure du champ magnétique au trou noir. Lindqvist dit que les plans futurs ne manquent pas, même à court terme:

– Nous prévoyons de faire de nouvelles mesures dès 2021, dit-il.

La vidéo commence à ALMA et nous nous rapprochons progressivement du centre de la galaxie M87. Là, à 55 millions d’années-lumière, se trouve le trou noir que les chercheurs ont capturé dans l’image en 2019 et qui a maintenant également été libéré dans l’image en lumière polarisée. C’est la première fois qu’il est possible de mesurer la polarisation si près d’un trou noir. Source: ESO

Pour en savoir plus, consultez le communiqué de presse de l’ESO et sur eventhorizontelescope.org.