Les astronomes ont capturé la toute première image de la lumière polarisée et du champ magnétique qui encapsule Sagittaire A* (Sgr A*), le puissant trou noir supermassif au cœur de notre système solaire.
Les scientifiques qui ont travaillé sur la capture et la création de l’image la décrivent comme une « étape importante de l’astronomie ».
Réalisée avec le Event Horizon Telescope (EHT), l’observation historique a révélé à quel point les champs magnétiques partagent des similitudes avec ceux qui entourent le trou noir supermassif au cœur de la galaxie M87, à quelque 53 millions d’années-lumière.
Cela a surpris les chercheurs étant donné que Sgr A* a une masse d’environ 4,3 millions de fois celle du Soleil, tandis que M87 a une masse équivalente d’environ 6,5 milliards de soleils.
Sgr A* a été vu sur des photos, mais la dernière photographie est la première à utiliser une lumière polarisée et à montrer le trou noir supermassif ressemblant à l’Œil de Sauron de l’adaptation cinématographique du Seigneur des Anneaux de JRR Tolkien.
En utilisant un filtre spécifique pour visualiser les champs magnétiques du trou noir, les scientifiques ont pu observer de puissants champs magnétiques se tordant autour du gaz et de la matière environnants.
Le fait que Sgr A* soit de composition similaire à M87 et suggère que tous les trous noirs possèdent des champs magnétiques puissants remet en question les études et hypothèses précédentes.
Sara Issaoun, de Harvard, co-responsable du projet, a déclaré : « Ce que nous constatons maintenant, c’est qu’il existe des champs magnétiques puissants, tordus et organisés près du trou noir au centre de la Voie lactée.
« En plus du fait que Sgr A* ait une structure de polarisation étonnamment similaire à celle observée dans le trou noir M87*, beaucoup plus grand et plus puissant, nous avons appris que des champs magnétiques forts et ordonnés sont essentiels à la manière dont les trous noirs interagissent avec le gaz et la matière qui les entourent. eux. »
Presque toutes les grandes galaxies ont en leur centre un trou noir supermassif qui fait tourner les étoiles autour d’elles d’une manière particulière.
La première image de Sgr A* a été publiée en 2020 par la collaboration Event Horizon Telescope. Une avancée majeure pour l’époque : elle montrait le trou noir supermassif sous la forme d’une image floue ressemblant à un beignet lumineux. L’image la plus fraîche est la plus claire à ce jour.
Dans un communiqué annonçant la nouvelle photographie, les chercheurs ont déclaré : « La lumière est une onde électromagnétique oscillante ou en mouvement qui nous permet de voir des objets. Dans le plasma autour de ces trous noirs, les particules tourbillonnant autour des lignes de champ magnétique confèrent un motif de polarisation perpendiculaire à le champ. »
La lumière oscille souvent d’une manière qu’elle préfère, et les scientifiques qualifient cette préférence de « polarisée ». Cette lumière polarisée nous entoure mais ne se distingue pas de la lumière normale à l’œil humain.
En doublant cette caractéristique lumineuse unique, les astronomes ont pu dresser un tableau extrêmement détaillé de ce à quoi ressemble Sgr A* et de son fonctionnement.
Angelo Ricarte, chercheur à la Harvard Black Hole Initiative et co-responsable du projet, a déclaré : « En imaginant la lumière polarisée provenant d’un gaz chaud et incandescent à proximité des trous noirs, nous déduisons directement la structure et la force des champs magnétiques qui encadrent le flux de gaz et de matière que le noir le trou se nourrit et s’éjecte.
« La lumière polarisée nous en apprend beaucoup plus sur l’astrophysique, les propriétés du gaz et les mécanismes qui se produisent lorsqu’un trou noir se nourrit. »
Pour effectuer les observations, les collaborateurs ont relié huit télescopes à travers le monde pour créer un télescope virtuel de la taille de la Terre, connu sous le nom d’Event Horizon Telescope.
Même si l’équipe travaillait avec l’un des télescopes les plus puissants au monde, capturer un trou noir supermassif en lumière polarisée restait un défi de taille.
Comme l’ont noté les chercheurs, Sgr A* « ne reste pas immobile pour prendre des photos » et se déplace constamment, petit à petit, dans l’espace. M87, quant à lui, est beaucoup plus calme et explique probablement pourquoi les astronomes l’ont choisi pour le comparer à Sgr A*.
Geoffrey Bower, scientifique du projet EHT, a déclaré : « Créer une image polarisée, c’est comme ouvrir un livre après avoir seulement vu la couverture.
« Comme Sgr A* se déplace pendant que nous essayons de le prendre en photo, il était difficile de construire même une image non polarisée », ajoutant que la première image était une moyenne de plusieurs images en raison du mouvement de Sgr A*.
« Nous étions soulagés que l’imagerie polarisée soit même possible. Certains modèles étaient beaucoup trop brouillés et turbulents pour construire une image polarisée, mais la nature n’était pas si cruelle. »
