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De nouvelles images montrent l’évolution de “l’anneau de lumière” du trou noir M87

Crédits : EHT Collaboration

Des astronomes ont réussi à produire plusieurs instantanés de l’activité du trou noir M87 photographié l’année dernière. L’occasion d’apprécier l’évolution de son “anneau de lumière”.

En avril 2019, des chercheurs du projet Event Horizon Telescope (EHT) nous dévoilaient une photo historique : celle d’un noir trou noir 6,5 milliards de fois plus massif que le soleil positionné au coeur de la galaxie M87, à environ 53 millions d’années-lumière. Cette photo époustouflante nous avait plus précisément révélé l’ombre du trou noir (il est impossible de photographier l’intérieur de ces objets de l’extérieur).

Autour de cet ogre cosmique, à l’intérieur duquel pourrait tenir notre Système solaire, s’enroulait également un anneau de rayonnement émis par un gaz surchauffé en mouvement rapide. Comme nous le montre l’image partagée (visible en en-tête), cet anneau apparaît beaucoup plus brillant sur sa moitié “inférieure”, dessinant une forme de croissant.

Un premier “film” du trou noir

Pour produire cette image, les chercheurs avaient combiné les données de huit radiotélescopes disséminés aux quatre coins de la planète. Grâce à une technique appelée Interférométrie à très longue base (ou VLBI), les instruments de tous ces observatoires avaient pu être reliés pour ne former qu’un seul et même “télescope virtuel” de la taille de la Terre.

Ceci dit, cette vue historique n’était qu’un instantané de M87* (le nom du trou noir) tel que l’EHT l’avait observé pendant une semaine en avril 2017. Plus récemment, Maciek Wielgus, radioastronome à l’Université Harvard de Cambridge (Massachusetts), a cherché à savoir à quoi ressemblait M87* au cours des années précédentes.

L’instantané partagé en 2019 avait été modélisé à partir de grandes quantités de données qui n’étaient pas disponibles au cours des années précédentes. Aussi, Wielgus et son équipe ont amélioré ces observations en les combinant avec des modèles mathématiques. Grâce à cette approche, ils ont finalement pu reconstruire assez fidèlement plusieurs instantanés du trou noir entre 2009 et 2017. Cela nous donne ceci :

trou noir
Crédits : The Astrophysical Journal

D’autres observations à venir

Ce n’est évidemment pas le film de l’année, mais ses implications pour la science en valent la peine. Publiés dans The Astrophysical Journal, ces travaux nous révèlent notamment que l’anneau lumineux d M87* oscille dans le temps. D’autres instantanés seront également capturés au cours de ces prochaines années dans le but de mieux appréhender l’activité de ce trou noir.

Il est à noter que le projet ne recueille ces données que pendant une brève fenêtre d’ouverture, entre mars et avril. Malheureusement, les observations de cette année n’ont pas été possibles en raison de la pandémie de coronavirus. Cependant, l’équipe de l’EHT prévoit de revenir fort en 2021 avec un réseau renforcé composé de onze télescopes. Or, plus il y aura de télescopes dans la partie, meilleure sera la résolution des images. Aussi dans quatre ou cinq ans, nous pourrions peut-être enfin profiter d’une vidéo beaucoup plus fluide de ce trou noir.