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Regardez cette photo. Arrêtez vous un instant dessus et observez là. Ce que vous regardez, c’est l’histoire. C’est la toute première image directe, à ce jour, de l’horizon des événements d’un trou noir !

Il se trouve à 55 millions d’années-lumière, et c’est le trou noir supermassif au centre d’une galaxie elliptique géante appelée M87. Cette chose est énorme – environ 6,5 milliards de fois la masse du Soleil.

Ce que vous regardez est le premier résultat du Event Horizon Telescope (EHT), une collaboration mondiale qui a transformé les radiotélescopes du monde entier en un seul télescope géant, afin de découvrir précisément à quoi ressemble un trou noir, dans la vie réelle.

Ceci est juste magnifique, cela correspond aux prévisions des décennies précédentes. Ça y est. Nous savons maintenant que cet objet astrophysique qui n’était qu’une théorie il y a à peine 50 ans est réel et correspond à ce que les astronomes et les physiciens pensaient être.

Les trous noirs supermassifs existent ! « La confrontation de la théorie avec les observations est toujours un moment dramatique pour un théoricien », a déclaré l’astrophysicien Luciano Rezzolla de la Goethe Universität en Allemagne.

« C’était un soulagement et une source de fierté de réaliser que les observations correspondaient si bien à nos prévisions. »

Cela ressemble un peu à une tache de café orange floue. Au milieu se trouve l’ombre du trou noir. Nous ne pouvons pas réellement voir le trou noir lui-même, car son immense gravité ne permet à aucun rayonnement détectable de s’échapper, il apparaît donc comme un espace opaque.

Autour de lui est le disque d’accrétion. Le trou noir supermassif du M87 est actif, ce qui signifie qu’il est entouré d’un énorme disque d’accrétion composé de gaz très chaud et tourbillonnant et de poussière qui tombe lentement dans le trou noir. Ce disque dégage beaucoup de radiations.

Comme le disque est en rotation, il apparaît plus brillant là où il se dirige vers nous et plus faible quand il s’éloigne. Cet effet a été prédit par la théorie de la relativité générale d’Einstein.

À ce stade, la résolution de l’image n’est pas suffisamment élevée pour mesurer la vitesse de rotation, mais l’équipe EHT, qui a observé l’objet pendant quatre jours, a pu dire qu’il tournait dans le sens des aiguilles d’une montre.

« Une fois que nous étions sûrs d’avoir imagé l’ombre, nous pouvions comparer nos observations à de vastes modèles informatiques incluant la physique de l’espace déformé, la matière surchauffée et les champs magnétiques puissants. De nombreuses caractéristiques de l’image observée correspondent étonnamment bien à notre compréhension théorique, « a déclaré Paul TP Ho de l’Observatoire de l’Asie de l’Est.

« Cela nous rend confiants quant à l’interprétation de nos observations, y compris notre estimation de la masse du trou noir. »

Les analyses futures des données – qui sont toutes mises à la disposition du public – pourraient révéler plus de détails, tels que le degré de corrélation entre l’image et les prédictions de la relativité générale. Cela pourrait également aider les astrophysiciens à comprendre les mécanismes qui produisent les énormes jets relativistes tirés de trous noirs actifs.

L’image n’est pas très nette, il y a donc certains effets que nous ne pourrons peut-être pas voir, tels qu’un effet relativiste appelé « glisser-déposer» , qui se produit lorsque le trou noir est en train de tourner. Comme il tourne, sa gravité est si intense qu’il entraîne l’espace-temps.

« Cela a longtemps été compris comme un effet de la relativité générale, mais il ne devient de plus en plus important que si vous êtes vraiment proche de l’horizon des événements d’un trou noir », a expliqué l’astrophysicien théorique Philip Hopkins de Caltech. avec la recherche, a déclaré ScienceAlert.

Une observation directe extrêmement détaillée d’un trou noir pourrait nous dire comment les trous noirs supermassifs deviennent si supermassifs.

Mais tout cela n’est qu’un début. Ceci est juste la toute première image. Et nous pouvons difficilement sous-estimer le travail incroyable qui a été accompli.

« Honnêtement, à certains égards, ce qui est en jeu ici est la chose la plus impressionnante et la plus sérieuse, c’est simplement la réussite technique, et pas seulement ce que vous en tirez », a déclaré Hopkins.

« Etre capable d’imager astrophysiquement un tel objet avec ce type de résolution est en quelque sorte époustouflant. »

La collaboration EHT travaille actuellement sur une autre image directe du Sagittarius A *, le trou noir au centre de la Voie lactée – et il devrait être prêt bientôt, selon l’annonce qui a été faite aujourd’hui.

Des observations futures sont également prévues. Nous sommes sur le point de pouvoir soulever le couvercle sur ces objets mystérieux comme jamais auparavant. La science du trou noir ne sera plus jamais la même.

Six articles ont été publiés dans The Astrophysical Journal Letters 

Adaptation La Terre du Futur

Source : https://www.sciencealert.com

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