Le télescope couvrant la Terre prend une image sans précédent du rayonnement de crachage du trou noir

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Un réseau mondial de télescopes a produit une image d’un jet d’ondes radio semblant exploser le centre d’un trou noir supermassif à plus de 15 fois la vitesse de la lumière.

Il y a un an, les scientifiques des observatoires du monde entier se sont associés pour produire Première fois image de l’ombre d’un trou noir. Mais le Collaboration Event Horizon Telescope peut produire plus qu’une simple image d’un beignet cosmique. Au cours de sa course d’observation d’avril 2017, il a également pris une image d’un blazar—Un trou noir supermassif projetant un jet de rayonnement vers Terre, permettant les astronomes regardent à l’intérieur et imaginent le radio jet dans la meilleure résolution à ce jour.

Comprendre ces jets de trous noirs et comment ils se forment est d’une importance capitale pour les astrophysiciens aujourd’hui, et une façon populaire de les étudier est l’interférométrie à très longue base (VLBI). VLBI est une méthode qui combine les observations de radiotélescopes situés dans le monde entier – créant effectivement un télescope beaucoup plus grand –afin d’augmenter la résolution globale avec laquelle ils peuvent distinguer des objets éloignés. Chaque télescope enregistre le rayonnement provenant d’une source et l’heure exacte à laquelle le rayonnement est arrivé. Les algorithmes informatiques combinent et, dans un sens, concentrent les données dans une image haute résolution.

L’utilisation la plus célèbre du VLBI est venue du télescope Event Horizon, un effort mondial pour créer une image du cercle sombre au centre d’un trou noir. Huit radiotélescopes ont pris des données pendant deux semaines en 2017, et la collaboration a présenté l’image désormais emblématique du centre de galaxy M87 avril dernier. Bien que le L’image M87 a aidé les scientifiques à mieux comprendre la formation des jets, elle n’a pas directement lié le trou noir à son jet, selon l’étude publié aujourd’hui en astronomie et astrophysique. Mais ils ont également observé d’autres cibles, notamment une source lumineuse d’ondes radioélectriques appelée blazar 3C 279, à des milliards d’années-lumière.

Aujourd’hui, scientists publient les résultats de leur analyse du 3C 279, dirigée par Jae-Young Kim à l’Institut Max Planck de radioastronomie en Allemagne. L’EHT a imaginé l’objet le 5, 6, 10 et 11 avril 2017, et les scientifiques des années suivantes ont travaillé pour combiner les observations afin de combiner et d’analyser les données réelles.

Ces observations représentaient le jet à une demi-lumièreannée en résolution. La structure est apparue tordue à sa base et avait de plus petites composantes sous-structurelles se déplaçant perpendiculairement à notre champ de vision. Cela a même changé au cours des quelques jours du observer la fenêtre. Deux des composants du jet semblaient se déplacer plus rapidement que la vitesse de la lumière, 15 et 20 fois la lumière la vitesse, En réalité. Ils ne sont pas vraiment se déplaçant plus vite que la vitesse de la lumière; ils semblent simplement le faire dans le ciel, un effet J’explique ici. Ensemble, les observations suggèrent que le jet pourrait être un courbé ou émission rotative de ondes de choc produites par des instabilités dans son plasma.

Un physicien qui était pas impliqué dans l’étude, le chercheur postdoctoral Konstancja Satalecka à DESY en Allemagne, a déclaré à Gizmodo que les mesures sont convaincantes par elles-mêmes mais sera encore plus excitant lorsqu’il est combiné avec d’autres longueurs d’onde de rayonnement, telles que les rayons gamma. Les émissions de rayons gamma des jets sont associées à de nouvelles caractéristiques et pourrait également être corrélée à des explosions plus mystérieuses comme les neutrinos et les rayons cosmiques.

«Puisque les observations EHT ont été prises à une époque où le 3C 279 ont montré une grande variabilité du gamma des rayons, Je suis très enthousiasmée par la publication ultérieure où les données multi-longueurs d’onde seront utilisées pour modéliser les processus dans le jet », a-t-elle déclaré à Gizmodo dans un e-mail. « J’espère que nous pourrons épinglerpointer l’emplacement de la région d’émission de rayons gamma et en savoir plus sur les mécanismes d’accélération et d’émission responsables de leur production. »

Ce jet n’est qu’un exemple, A expliqué Satalecka, une famille d’objets qui peuvent présenter d’énormes variations. Cela signifie que les résultats ne peuvent pas être généralisés ici à d’autres noyaux galactiques actifs – des galaxies dont les centres diffusent également le rayonnement. Pourtant, c’est un pas vers comprendre comment ces jets se forment.

Les scientifiques continuent d’analyser les données de la course d’avril 2017 et espérons éventuellement produire une image ou même une vidéo du centre de notre propre galaxie trou noir. La pandémie de covid-19 en cours a suspendu le test EHT de ce mois-ci, de sorte que les scientifiques EHT travaillent pour analyser plus en détail les données prises en 2017 et 2018. Un run étendu avec 11 observatoires est prévu pour mars 2021.

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