Un nouveau regard sur les champs magnétiques du trou noir de la Voie lactée
Une collaboration mondiale de scientifiques utilisant un télescope virtuel de la taille de la Terre appelé Event Horizon Telescope a présenté la première image en lumière polarisée de Sagittarius A* (Sgr A*), le trou noir supermassif au centre de notre galaxie. Elle montre des champs magnétiques puissants et organisés en spirale à la périphérie de Sgr A*, leur structure ressemblant beaucoup à celle du trou noir situé au cœur de la galaxie M87. L’image polarisée est discutée dans une étude du «The Astrophysical Journal Letters» et interprétée dans une étude complémentaire dans la même publication. Toutes deux ont bénéficié d’un soutien partiel des projets BLACKHOLECAM, RadioNet, M2FINDERS, SMILE et JETSET financés par l’UE.
Champs magnétiques en commun
La décision d’étudier Sgr A* en lumière polarisée découle de la nécessité de déterminer exactement jusqu’où vont les similitudes entre le trou noir supermassif de la Voie lactée et son homologue beaucoup plus grand et massif de la galaxie M87. Les champs magnétiques autour de Sgr A* lui permettent-ils de libérer de puissants jets de matière comme ceux qui entourent le trou noir de M87? Les nouvelles études suggèrent qu’il pourrait émaner un jet caché de Sgr A* et que les champs magnétiques puissants pourraient être communs à tous les trous noirs. Sara Issaoun, boursière Einstein de la NASA et co-auteure de l’étude, explique les résultats de la recherche dans un article du CfA: «Ce que nous observons aujourd’hui, c’est l’existence de champs magnétiques puissants, en spirale et organisés à proximité du trou noir situé au centre de la Voie lactée. Outre le fait que Sgr A* présente une structure de polarisation étonnamment similaire à celle observée pour le trou noir M87*, beaucoup plus grand et plus puissant, nous avons appris que des champs magnétiques intenses et ordonnés sont essentiels pour permettre l’interaction des trous noirs avec le gaz et la matière qui les entourent.» La lumière polarisée a permis aux astrophysiciens de visualiser plus en détail ce qui se passait autour du trou noir. «L’imagerie en lumière polarisée des gaz chauds et incandescents à proximité des trous noirs nous permet de déduire directement la structure et l’intensité des champs magnétiques qui régissent le flux de gaz et de matière dont se nourrit et qu’éjecte le trou noir», explique le Dr Angelo Ricarte, astrophysicien au CfA et co-auteur de l’étude. «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.» Paul Tiede, également astrophysicien au CfA et co-auteur de l’étude, commente les difficultés rencontrées pour capturer une image du trou noir de la Voie lactée: «Il est passionnant que nous ayons pu produire une image polarisée de Sgr A*. [...] La réalisation d’une telle image ajoute au défi de la dynamique des champs magnétiques autour du trou noir. Nos modèles prédisent souvent des champs magnétiques très turbulents, ce qui rend extrêmement difficile la construction d’une image polarisée. Heureusement, notre trou noir est beaucoup plus calme, ce qui a permis d’obtenir cette première image.» Les projets BLACKHOLECAM (Imaging the Event Horizon of Black Holes) et RadioNet (Advanced Radio Astronomy in Europe) sont terminés. M2FINDERS (Mapping Magnetic Fields with INterferometry Down to Event hoRizon Scales) et JETSET (Launching, propagation and emission of relativistic jets from binary mergers and across mass scales) se termineront en 2026 et SMILE (Search for Milli-lenses to discriminate between dark matter models) en 2027. Pour plus d’informations, veuillez consulter: projet BLACKHOLECAM site web du projet RadioNet projet M2FINDERS projet SMILE site web du projet JETSET
Mots‑clés
BLACKHOLECAM, RadioNet, M2FINDERS, SMILE, JETSET, trou noir, trou noir supermassif, Voie lactée, galaxie, lumière polarisée, Sagittarius A*, Sgr A*, champ magnétique, M87