DENVER - Vous avez vu le premier gros plan d'un trou noir. Maintenant, préparez-vous à voir les légers brins de matière entourant l'objet.
L'équipe internationale responsable de la toute première image de l'ombre d'un trou noir prévoit déjà de prendre une image meilleure et plus détaillée. Et cette image pourrait révéler de nouveaux détails sur la matière et les champs magnétiques enroulés autour de l'objet supermassif et distant au centre de la galaxie Messier 87 (M87).
Des images plus détaillées, ainsi que des films sur le trou noir qui sont déjà en préparation, pourraient aider à expliquer comment les trous noirs engloutissent la matière des anneaux de gaz chauds tourbillonnant autour d'eux (appelés disques d'accrétion) et comment les objets produisent des jets lumineux de matière ultra-rapide à l'échelle des galaxies. C'est selon les chercheurs de l'équipe Event Horizon Telescope (EHT) qui ont parlé à une foule de physiciens ici lors de la réunion d'avril de l'American Physical Society.
Pour imager le trou noir M87 plus en détail, les chercheurs doivent modifier leur approche, a déclaré Shep Doeleman, l'astronome de l'Université de Harvard qui dirigeait l'équipe EHT. Plus précisément, les scientifiques doivent augmenter la fréquence des ondes radio qu'ils étudient et ajouter de nouveaux radiotélescopes au réseau EHT. Les deux projets sont déjà en cours, a-t-il dit, et devraient affiner l'image déjà remarquablement nette. (L'image existante est vraiment d'une netteté remarquable si l'on considère que l'objet supermassif en question est si loin que, vu de la Terre, il ne semble pas plus grand qu'une orange à la surface de la lune.)
En particulier, l'équipe espère imaginer des frisures de matière plus terne que les simulations suggèrent devraient entourer cet anneau lumineux déjà représenté, a déclaré Avery Broderick, astrophysicien à l'Université de Waterloo au Canada qui travaille sur l'interprétation des données du télescope Event Horizon (EHT). . Les formes de ces mèches devraient indiquer aux physiciens si une théorie de longue date sur la façon dont la matière est projetée du disque d'accrétion d'un trou noir dans sa gorge est correcte.
"L'une des histoires que nous racontons à nos étudiants diplômés est que" l'instabilité magnéto-rotationnelle "entraîne l'accrétion", ou le processus dans lequel les trous noirs aspirent le gaz à proximité, a déclaré Broderick.
Les physiciens pensent, a-t-il expliqué à Live Science après la conférence, que lorsque la turbulence secoue le matériau chaud du disque d'accrétion, ses particules tremblantes se tirent magnétiquement les unes sur les autres sur de grandes distances. Ce tiraillement magnétique ralentit une partie de la matière tourbillonnante et tombe hors de l'orbite au-delà de l'horizon des événements et dans le trou noir; ce matériau forme les mèches que les chercheurs espèrent étudier.
"Mais c'est en grande partie une histoire née de l'ignorance et de l'imagination défaillante", a déclaré Broderick à la foule lors de son discours, "parce que nous ne savons pas quoi faire d'autre, et nous avons essayé" de trouver des explications alternatives.
Une image plus détaillée pourrait confirmer ou rejeter cette théorie, a-t-il déclaré.
"Ce que ces feux follets feraient, c'est qu'ils vous donneraient un moyen de tester directement cela, parce que vous regardez", a-t-il déclaré.
Une imagerie minutieuse des feux follets, combinée à un effort pour imager le trou noir en mouvement, aiderait les physiciens à comprendre, avec des détails sans précédent, comment les trous noirs mangent et se développent, a déclaré Broderick.
Dans le même temps, de meilleures images du matériau plus faible autour du trou noir pourraient révéler des structures qui aideraient l'équipe à expliquer ces jets de matière, a déclaré Doeleman à Live Science. Les chercheurs espèrent capturer des images de matière se détournant du disque d'accrétion et vers l'avant, presque en direction de la Terre, en suivant la trajectoire réelle du jet lumineux du M87.
"Nous avons ouvert une fenêtre et nous n'avons pas fini de la regarder", a-t-il déclaré. "Restez à l'écoute."
