Trou noir : voici la première image de l'expulsion d'un jet de matière, un phénomène impressionnant

Pour la première fois, des astronomes ont observé sur une même image l'ombre d'un trou noir supermassif, M87*, et le jet de matière qui s'en échappe. L'objectif est de comprendre les mécanismes en jeu lors de ce phénomène qui concerne d'autres trous noirs.

Le trou noir supermassif M87* continue de faire parler de lui. En avril 2019, les premières images de cet astre de 6,5 milliards de masses solaires situés à 55 millions d’années-lumière de nous avaient ému le monde entier. Elle avait été réalisée par l’Event Horizon Telescope (EHT), un réseau de radiotélescopes répartis dans le monde entier. Quatre ans plus tard, M87* est encore à l’origine d’une première : les astrophysiciens ont pu voir le puissant jet de matière qui s’échappe du trou noir, et la manière dont il est relié à celui-ci. "Nous savons que des jets sont éjectés de la région entourant les trous noirs, explique Ru-Sen Lu, de l'Observatoire Astronomique de Shanghai, en Chine sur le site de l’ESO, mais nous ne comprenons pas encore tout à fait comment cela se produit. Pour l'étudier directement, nous devons observer l'origine du jet au plus près du trou noir."

Le jet de matière s'étend sur au-moins 5000 années-lumière

Le jet se forme au niveau du disque d’accrétion, un disque de matière ionisée en rotation très rapide autour du trou noir dans lequel elle est condamnée à disparaître. La longueur de ce jet qui suit l'axe de rotation du trou noir serait d’au moins 5000 années-lumière, une distance considérable correspondant à 1/10e du rayon de la Voie lactée. L'image a été obtenue avec le GMVA (Global Millimetre VLBI Array), ALMA (Atacama Large Millimeter/subimeter Array) et le GLT (Greenland Telescope), formant un réseau de radiotélescopes autour du globe. La combinaison de leurs images par la technique de l'interférométrie permet de simuler un télescope dont le miroir aurait la taille de la Terre. Les mesures ont été faites en 2018, mais il a fallu quatre ans de travail pour les exploiter.

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Comprendre la physique autour d'un trou noir

Cette photo est 50 % plus grande que la précédente fournie en 2019 par l’EHT. Par ailleurs, les astrophysiciens ont travaillé à une longueur d’onde légèreme[...]

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