Il se passe de drôles de choses du côté du trou noir de la galaxie M87

Des astrophysiciens américains étudient M87* depuis une décennie. Il s’agit d’un trou noir supermassif situé au centre de la galaxie M87. Après avoir passé au crible des données recueillies au cours d’une décennie, les chercheurs commencent à démêler les mystères qui l’entourent.

Aux dernières nouvelles, ils ont découvert que la luminosité du trou noir change au fil du temps. L’étude a également permis d’en savoir plus sur les comportements de l’objet céleste.

Crédits Event Horizon Telescope

Concrètement, les chercheurs ont examiné les données obtenues à partir des observations menées par l’EHT (Event Horizon Telescope), un réseau de télescopes terrestres. Pour rappel, M87* est le tout premier trou noir à être imagé directement. La photo historique a été capturée par l’équipe de l’EHT en avril 2019, grâce à la technique de l’interférométrie VLBI.

Les chercheurs ont publié un article détaillant leurs travaux dans la revue The Astrophysical Journal, le 23 septembre dernier.

L’orientation et la luminosité du M87* sont variables

Se basant sur les résultats des analyses, les astrophysiciens ont pu établir que les changements de la luminosité du M87* résultent de l’activité des matières qui l’entourent. Le fait est que le trou noir est cerné par des étoiles supermassives et des nuées de gaz.

Les matières cosmiques tourbillonnent et s’acheminent vers l’horizon des évènements (la frontière du trou noir). La réaction causée par ce processus chaufferait les gaz à des milliards de degrés, créant des scintillements perceptibles de temps à autre.

C’est ce mécanisme qui donnerait lieu à l’anneau brillant observé autour du trou noir. Le rayonnement est beaucoup plus intense sur la moitié inférieure de l’anneau, ce qui donne au M87* l’apparence d’un croissant.

Un autre fait a captivé l’attention des scientifiques : l’anneau lumineux entourant le M87* vacille de temps à autre. « En fait, nous voyons beaucoup de variations, et tous les modèles théoriques d’accrétion [de la matière dans un trou noir] ne permettent pas autant d’oscillation », a déclaré Maciek Wielgus, astronome du Harvard et Smithsonian Center for Astrophysics à Cambridge, et auteur principal de l’étude.

Une confirmation de la relativité générale d’Einstein ?

L’équipe a établi les caractéristiques principales de M87* grâce à des techniques de modélisation statistique. D’après leur constat, la silhouette du trou noir est toujours constante et en accord avec la théorie d’Albert Einstein sur la relativité générale.  « C’est une confirmation importante des attentes théoriques, car la cohérence tout au long des multiples époques d’observation nous donne plus de confiance que jamais dans la nature de M87* », a déclaré Kazu Akiyama, coauteur de l’article.

À titre de rappel, le concept de trou noir a vu le jour vers la fin du 18e siècle. Ce phénomène cosmique est défini comme une masse géante, pratiquement invisible et qui engloutit tout sur son passage (matière, lumière, etc.). Pour ce qui est de M87*, il mesure 40 milliards de kilomètres et possède 6,5 milliards de masses solaires. Ce n’est pas étonnant que les scientifiques l’aient qualifié de « monstre ».

Pour l’année 2020, la saison d’observation a été annulée à cause de la pandémie du Coronavirus. L’équipe d’EHT prévoit de rebondir en force l’année prochaine ajoutant 11 nouveaux télescopes au réseau. D’ailleurs, un volume important de données recueillies durant la saison 2018 reste encore à explorer.

« Si vous voulez voir un trou noir évoluer sur une décennie, rien ne remplace une décennie de données, » a souligné l’astrophysicien Shepherd S. Doeleman, directeur du projet de l’Event Horizon Telescope.

Mots-clés trou noir