Le trou noir référencé M87* se trouve à environ 55 années lumière de la Terre. On se souvient de lui comme le premier trou noir à avoir été imagé par interférométrie à très longue base, le 10 avril 2019, par l’équipe de l’Event Horizon Telescope.. Il est situé au centre d’une importante galaxie nommée M 87
Aujourd’hui, une nouvelle équipe utilisant un réseau de 10 radiotélescopes a obtenu une nouvelle image de M87*; Elle est analogue à la précédente, mais plus précise. On y voit la silouette du trou noir au centre, le flux d’accrétion et un jet de matière émergeant de l’ensemble. Des simulations montrent que le jet est plus large qu’anticipé et que le flux d’accrétion semble propulsé par un “vent” extrémement fort.
L’équipe espère pouvoir montrer, en prenant de nouvelles images, comment le flux d’accrétion et le jet de matière trouvent leur source dans le trou noir.
Rappelons qu’un trou noir est un objet extrêmement massif, tellement lourd qu’il déforme l’espace-temps. Tous les objets qui se trouvent trop proches de lui tombent dans une sorte de “puits”. Ainsi, en octobre 2018, des astronomes ont identifié une étoile, dix fois plus légère que le Soleil, en train de se faire absorber par un trou noir. Pendant des mois l’étoile va se décomposer en un long fil sous l’effet de la gravité du trou noir. Comme une pelote de laine, l’étoile se déconstruisait.
Ce phénomène, bien connu des scientifiques, est nommé la “spaghettification”. Il dure en général quelques mois pour des étoiles de cette taille, le temps que l’ensemble de l’étoile soit avalé par le trou noir. Les scientifiques suivent ce spectacle depuis la Terre, située à 665 millions d’années- lumières.
Mais lors d’une nouvelle étude de ce trou noir, Yvette Cendes, chercheuse au sein de l’université d’Harvard, va faire une découverte historique. En juin 2021, elle découvre que le trou noir, trois ans après avoir “aspiré” l’étoile, est en train de la “rejeter”. Voir https://www.yvettecendes.com/
Dans son article sur le sujet, Yvette Cendes compare cette éjection de matière à un “rot” qu’aurait émis le trou noir. Ce phénomène unique en son genre va maintenant être étudié de près afin de comprendre pourquoi le trou noir a réagi de cette façon.
C’est avant tout le timing qui interroge. Les rejets de matière par les trous noirs sont connus des scientifiques. Mais ils surviennent généralement des semaines ou des mois après l’absorption d’objets célestes, pas trois ans après. En plus de cette décision tardive, le trou noir a expulsé la matière avec beaucoup de force. Yvette Cendes a calculé que les jets traversaient l’espace à la moitié de la vitesse de la lumière. C’est 5 fois plus rapide que les rejets classiques.
Voir https://www.cfa.harvard.edu/news/weve-never-seen-anything-black-hole-spews-out-material-years-after-shredding-star
D’autres études
Les scientifiques vont maintenant étudier d’autres rejets de matière sur d’autres trous noirs pour comprendre si cet événement est exceptionnel ou si les chercheurs du monde entier viennent de découvrir un phénomène banal à l’échelle de l’Univers, inconnu des humains.
Les trous noirs sont des objets fascinants et leurs habitudes alimentaires ne répondent à aucune logique. Si certains d’entre eux semblent “affamés”, d’autres sont beaucoup plus patients et ils peuvent mettre des années pour avaler une étoile. Ces différences pourraient permettre de mieux les catégoriser et d’ainsi faire des différences entre un trou noir et un autre.
On trouvera ci-dessous un exemple de telles études, dans un article que vient de publier Nature
Référence
A ring-like accretion structure in M87 connecting its black hole and jet
- Ru-Sen Lu and others
Nature volume 616, pages 686–690 (2023)
Abstract
The nearby radio galaxy M87 is a prime target for studying black hole accretion and jet formation1,2. Event Horizon Telescope observations of M87 in 2017, at a wavelength of 1.3 mm, revealed a ring-like structure, which was interpreted as gravitationally lensed emission around a central black hole3. Here we report images of M87 obtained in 2018, at a wavelength of 3.5 mm, showing that the compact radio core is spatially resolved. High-resolution imaging shows a ring-like structure of 8.4+0.5−1.18.4−1.1+0.5 Schwarzschild radii in diameter, approximately 50% larger than that seen at 1.3 mm. The outer edge at 3.5 mm is also larger than that at 1.3 mm. This larger and thicker ring indicates a substantial contribution from the accretion flow with absorption effects, in addition to the gravitationally lensed ring-like emission. The images show that the edge-brightened jet connects to the accretion flow of the black hole. Close to the black hole, the emission profile of the jet-launching region is wider than the expected profile of a black-hole-driven jet, suggesting the possible presence of a wind associated with the accretion flow.
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