Regards sur l’anneau : de nouvelles cartes spectrales révèlent le trou noir de M87 avec des détails sans précédent
L’anneau de lumière emblématique autour du trou noir supermassif au centre de la galaxie M87 n’est pas une lueur uniforme. Une nouvelle étude combinant les données de deux réseaux mondiaux de radiotélescopes a cartographié comment le rayonnement de l’anneau change avec la distance de l’horizon des événements, offrant ainsi l’image physique la plus nette à ce jour de l’environnement plasmatique juste à l’extérieur d’un trou noir.
Une équipe internationale dirigée par l’Observatoire astronomique de Shanghai (SAO) de l’Académie chinoise des sciences a analysé les observations de M87 réalisées en 2018 à deux longueurs d’onde différentes : 1,3 millimètre avec le télescope Event Horizon (EHT) et 3,5 millimètres avec le réseau mondial millimétrique VLBI (GMVA). En comparant les images aux deux fréquences, les chercheurs ont produit la première carte résolue spatialement de l’indice spectral du trou noir M87, une mesure de la façon dont la luminosité du rayonnement change entre les deux longueurs d’onde à chaque point de l’image.
Le résultat révèle une transition claire. Dans la région la plus interne, l’indice spectral est positif, ce qui signifie que le plasma est optiquement épais : les électrons en spirale dans les champs magnétiques réabsorbent les photons qu’ils émettent, un processus connu sous le nom d’auto-absorption synchrotron. En s’éloignant, à environ 30 microsecondes d’arc du trou noir, l’indice devient négatif, marquant la frontière où les photons peuvent s’échapper librement. Ce point de transition correspond étroitement à la structure annulaire visible dans l’image emblématique de l’EHT de 2019.
Ces travaux démontrent que l’anneau observé en 2019 est bien plus qu’une caractéristique visuelle frappante. Il s’agit d’une signature directe d’un changement d’état physique du plasma en chute. La nouvelle technique offre aux astronomes un moyen de distinguer les effets gravitationnels de la physique du plasma dans les images de trous noirs, une distinction difficile à réaliser avec la seule imagerie.
L’article a été publié dans l’Astrophysical Journal Letters.
Images :
- Image EHT du trou noir M87 : https://eventhorizontelescope.org/sites/default/files/styles/large/public/images/20190410-m87-black-hole.jpg
- Annonce de l’Observatoire astronomique de Shanghai : https://english.shao.ac.cn/news/202607/t20260714_1178114.html
Traduit par Lydie
Source : 1ban.news