Image composite de la galaxie Centaurus A, avec les jets puissants émergeant du trou noir supermassif en son centre — © ESO / WFI (Optical); MPIfR / ESO / APEX / A.Weiss et al. (Submillimetre); NASA / CXC / CfA / R.Kraft et al. (X-ray)/ CC BY 4.0

Le télescope Event Horizon (EHT) a obtenu l’image d’un jet de plasma émis par un trou noir supermassif avec une résolution 16 fois supérieure et à des fréquences 10 fois plus élevées que les précédentes observations.

Une précision sans précédent

De par leur nom et leur nature, les trous noirs sont pratiquement invisibles, mais ils peuvent se révéler grâce à l’environnement extrême qu’ils créent. Lorsqu’ils aspirent des poussières et des gaz, ces matériaux s’échauffent et brillent au sein d’un disque, créant un fond lumineux sur lequel se dessine la silhouette du trou noir.

En avril 2019, la collaboration EHT avait dévoilé les toutes premières images directes d’un trou noir obtenues grâce à cette méthode, nous montrant le monstre supermassif au cœur de la galaxie Messier 87. Tandis qu’une analyse de suivi effectuée plus tôt cette année a mis en évidence la polarisation de la lumière provenant du disque.

Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Nature Astronomy, la collaboration s’est penchée sur un autre trou noir, situé au centre de la galaxie Centaurus A. Avec une masse de 55 millions de soleils, il s’agit d’une fraction du trou noir de 6,5 milliards de masses solaires de M87, mais Centaurus A a la particularité d’être une galaxie active, dont le trou noir central émet de gigantesques jets de matière. Et c’est ce phénomène que l’équipe a récemment pu imager avec une précision sans précédent.

Assemblage d’images de la galaxie Centaurus A, avec un zoom sur la nouvelle image prise par la collaboration du télescope Event Horizon — © Radboud University; CSIRO / ATNF / I.Feain et al., R.Morganti et al., N.Junkes et al.; ESO / WFI; MPIfR / ESO / APEX / A. Weiss et al.; NASA / CXC / CfA / R. Kraft et al.; TANAMI / C. Mueller et al.; EHT / M. Janssen et al.

De nouveaux indices précieux

« Cela nous permet pour la première fois de voir et d’étudier un jet radio extragalactique à des échelles plus petites que la distance parcourue par la lumière en un jour », souligne Michael Janssen, auteur principal de l’étude. « Nous voyons de près comment un jet monstrueusement gigantesque lancé par un trou noir supermassif se forme. »

La clarté de l’image révèle de nouveaux indices sur la nature de ces jets. Le rayonnement semble être plus brillant sur les bords qu’au centre, ce qui peut permettre d’écarter certains scénarios concernant leur formation. L’équipe a également pu déterminer l’emplacement exact du trou noir dans la région, en suivant la trajectoire du jet jusqu’à son point d’origine.

Selon les chercheurs, de telles découvertes pourraient guider les futures observations utilisant des longueurs d’onde plus courtes et des résolutions plus élevées pour imager le trou noir lui-même.

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