16 avril 2021

Il y a deux ans, le monde découvrait la première vue d’un trou noir supermassif. Les scientifiques du télescope de l’horizon des événements ont donné un aperçu du «monstre» présent au centre de la galaxie M87, à environ 55 millions d'années-lumière de nous. .

La semaine du 16 avril 2021, 19 observatoires ont partagé des données qui permettent de mieux comprendre ce gigantesque trou noir et de réaliser des tests précis de la théorie générale de la relativité d’Einstein. 

Selon cette théorie, la gravité est une courbure de l’espace temps causé par des objets massifs. 

Difficile à visualiser ? Essayez de placer un objet très lourd sur un lit assez mou. Placez ensuite des billes autour. Les billes vont rapidement tomber à proximité de l’objet. La masse de l’objet a créé une courbure sur le lit. Si l’objet était une planète, cette courbure serait la courbure de l’espace temps de l’Univers. 

Le plus la planète est massive, le plus la courbure est marquée, et le plus de petits objets de l’espace sont attirés par la planète, comme les billes sur le lit. 

Il arrive que les trous noirs, en tant qu’objets courbant les plus puissants de l’Univers (ou objets avec une gravité extrême), soient de bons endroits pour observer la théorie générale de la relativité d’Einstein à l’œuvre jusqu’à ses limites.

L'immense gravité des trous noirs peut alimenter des jets de particules qui parcourent des distances gigantesques et se déplacent rapidement : presque à la vitesse de la lumière ! Ces jets produisent différents types de lumière, de ce que nous pouvons voir avec nos yeux aux ultraviolets et rayons X invisibles, s'étendant sur tout le spectre électromagnétique.

Chaque trou noir a sa propre “signature” donnée par ces jets. Ces modèles peuvent indiquer aux astronomes des indices sur la façon dont un trou noir tourne ou sur la quantité d'énergie dont il dispose. La difficulté réside dans le fait que ces modèles changent avec le temps, les scientifiques doivent donc les suivre de très près. C'est pourquoi les données des 19 observatoires sont importantes.

Avec les données recueillies, les scientifiques veulent comprendre la relation entre les trous noirs et les jets qu'ils crachent - l'un des plus grands mystères de l'astronomie !

Le saviez-vous ? 

Il y a beaucoup à savoir à propos des jets provenant des trous nors. L’une des choses que les astronomes savent déjà est que ces jets sont une importante source d’énergie. Issus des trous noirs, ils peuvent voyager à des distances énormes, s’échappant parfois de la galaxie hôte.

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Cette image est une composition d’images montrant à quoi ressemblait le système M87 quand les astronomes ont pris la première photo de son trou noir en 2017 (partagée publiquement en 2019). Utilisant des données des 19 observatoires disséminés dans le monde et l’espace, cette image montre la largeure du trou noir M87 et la distance atteinte par les jets, dépassant les frontières de sa galaxie hôte. 

Crédits image : The EHT Multi-wavelength Science Working Group; the EHT Collaboration; ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); the EVN; the EAVN Collaboration; VLBA (NRAO); the GMVA; the Hubble Space Telescope; the Neil Gehrels Swift Observatory; the Chandra X-ray Observatory; the Nuclear Spectroscopic Telescope Array; the Fermi-LAT Collaboration; the H.E.S.S collaboration; the MAGIC collaboration; the VERITAS collaboration; NASA and ESA. Composition by J. C. Algaba

Ce scoop de l’espace est basé sur un communiqué de presse du NAOJ.

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