En plus d'attirer tout ce qui s'en rapproche, les trous noirs peuvent parfois expulser de la matière à des vitesses très élevées. Lorsque des nuages de poussière et de gaz s'approchent de l'horizon des événements d'un trou noir, une partie tombe vers l'intérieur, mais une autre partie peut être redirigée. vers l'extérieur dans des explosions très énergétiques, résultant en des jets spectaculaires de matière qui jaillissent à des vitesses proches de la vitesse de lumière. Les jets peuvent se propager sur des milliers d’années-lumière, un jet émergeant de chacun des pôles du trou noir dans un phénomène que l’on pense être lié à la rotation du trou noir.
Certains des plus gros jets de l’univers connu proviennent d’énormes trous noirs situés au centre des galaxies, appelés trous noirs supermassifs. Et maintenant, pour la première fois, les astronomes ont photographié un trou noir supermassif expulsant l’un de ces jets. Le trou noir en question est le fameux trou noir situé au cœur de la galaxie Messier 87, connu pour être le premier trou noir jamais photographié par une collaboration appelée Event Horizon Telescope (EHT). Grâce à un partenariat similaire de télescopes à travers le monde, les astronomes ont pu capturer ce trou noir monstre crachant de la matière dans un jet.
Les observations ont également donné une nouvelle vision du trou noir lui-même. « L’imagerie EHT originale n’a révélé qu’une partie du disque d’accrétion entourant le centre du trou noir. En modifiant les longueurs d'onde d'observation de 1,3 millimètres à 3,5 millimètres, nous pouvons voir davantage de le disque d'accrétion, et maintenant le jet, en même temps », a déclaré l'un des chercheurs, Toney Minter, dans un déclaration. "Cela a révélé que l'anneau autour du trou noir est 50 % plus grand que ce que nous pensions auparavant."
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Les observations ont été prises avec des radiotélescopes, notamment des réseaux puissants comme le Global mm-VLBI Array (GMVA) et l'Atacama. Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), qui utilise de nombreuses antennes plus petites travaillant ensemble pour examiner des sources radio très éloignées. En combinant les efforts de différents observatoires, les astronomes pourraient mieux observer ce fameux trou noir. Ils savaient que le trou noir émettait des jets, mais ils ne savaient pas exactement comment ni où ces jets se formaient.
« Ces résultats ont montré – pour la première fois – où le jet se forme. Avant cela, il y avait deux théories sur leur origine », a déclaré Minter. "Mais cette observation a en réalité montré que l'énergie des champs magnétiques et celle des vents travaillent ensemble."
Cela aide les scientifiques à comprendre le processus par lequel les jets sont créés, qui implique les champs magnétiques autour. le noyau du trou noir et les vents qui soufflent à travers le disque de matière autour du trou noir, appelés accrétion disque. Pour en savoir plus sur ce processus, les chercheurs souhaitent effectuer davantage d’observations en utilisant le réseau mondial de télescopes.
"Nous prévoyons d'observer la région autour du trou noir au centre de M87 à différentes longueurs d'onde radio pour étudier plus en détail l'émission du jet », a déclaré Eduardo Ros de l'Institut Max Planck de radioastronomie de un autre déclaration. « Les années à venir seront passionnantes, car nous pourrons en apprendre davantage sur ce qui se passe à proximité de l’une des régions les plus mystérieuses de l’univers. »
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