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19 observatoires du monde entier s'unissent pour observer un célèbre trou noir

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19 observatoires du monde entier s'unissent pour observer un célèbre trou noir
La combinaison des télescopes permet de nouvelles images du trou noir M87. © NASA/ESA/ESO/NAOJ/NRAO/CXC/EHT

Le premier trou noir à avoir été "photographié" en avril 2019 est loin d'avoir livré tous ses secrets. Baptisé M87 et situé à 5,5 millions d'années-lumière de la Terre, il a fait l'objet d'une vaste campagne d'observation, qui a nécessité la collaboration de quelque 760 scientifiques et ingénieurs de 32 pays ou régions différents, ainsi que de 19 observatoires, entre mars et avril 2017.

"C'est la plus grande campagne d'observation simultanée jamais entreprise pour un trou noir supermassif avec jets", selon un communiqué publié par la NASA. Les données issues des différents observatoires sont en cours de publication, elles permettront de présenter "un aperçu inégalé de M87", mais aussi "d'améliorer les tests de la théorie générale de la relativité d'Einstein", peut-on lire dans le communiqué de l'Event Horizon Telescope (EHT), le réseau de radiotélescopes terrestres qui a permis cette prouesse scientifique.

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L'attraction gravitationnelle d'un trou noir supermassif alimente des jets de particules et ceux de M87 produisent une lumière qui couvre l'ensemble du spectre électromagnétique — ondes radio, rayons gamma ou encore lumière visible. Cette large palette a été compilée dans une vidéo, qui expose les différentes facettes de M87.

La séquence démarre sur la fameuse photo publiée en avril 2019, puis présente les clichés capturés par les différents radiotélescopes qui ont participé à la campagne d'observation. Les études ont permis de déterminer que l'intensité du rayonnement électromagnétique de la matière entourant le trou noir est "la plus faible jamais observée", indique la NASA.

Parmi les télescopes qui ont participé à l'observation, Hubble et Swift ont par exemple permis de capter la lumière visible, Swift a également saisi la lumière ultraviolette, tandis que les rayons X ont été capturés par Chandra et NuSTAR. Chaque télescope a ainsi fourni des informations diverses sur le comportement et l'impact du trou noir, dont la masse représente 6,5 fois celle du Soleil.

De nombreux mystères demeurent

Les données relevées vont également permettre d'étudier l'origine des "rayons cosmiques", des particules énergétiques qui "bombardent continuellement la Terre", explique la NASA. Leur origine pourrait être reliée aux jets "lancés" par les trous noirs, mais il subsiste de nombreuses interrogations sur les endroits précis où ces particules sont accélérées. "Comprendre l'accélération des particules est vraiment central pour notre compréhension, à la fois de l'image EHT, mais aussi celle des jets", explique sur le site de la NASA Sera Markoff, co-autrice et travaillant à l'université d'Amsterdam.

Le réseau EHT mène actuellement une nouvelle campagne d'observation, après deux années de pause — la pandémie a annulé celle de 2020 et celle de 2019 a été interrompue en raison de problèmes techniques. Au programme de cette année la poursuite de l'observation de M87, mais aussi de Sagittarius A*, un trou noir supermassif situé dans la Voie lactée. Trois nouveaux télescopes ont par ailleurs rejoint l'EHT pour améliorer les capacités d'observation, dont le télescope français NEOMA (NOrthern Extended Millimeter Array), présenté comme "le plus puissant et le plus sensible de l'hémisphère nord" par le CNRS.

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