De nouvelles images du télescope James Webb ont capturé des détails inédits des jets gargantuesques jaillissant du célèbre trou noir M87* — le tout premier trou noir à être directement imagé par le télescope Event Horizon.
Les nouvelles images du télescope spatial James Webb (JWST), publiées le 22 septembre dans la revue Astronomie et astrophysiqueont également révélé les vues les plus claires à ce jour de l’énorme contre-jet qui ricoche dans l’espace dans la direction opposée, ont découvert les auteurs de l’étude.
Bien que les jets de trous noirs supermassifs soient assez courants, « le jet M87 est spécial dans le sens où il est assez proche (à l’échelle astronomique) et très brillant sur tout le spectre », co-auteur de l’étude. Jan Roderastrophysicien à l’Institut d’astrophysique d’Andalousie en Espagne, a déclaré à Live Science dans un e-mail. Cela en fait « un laboratoire idéal pour étudier la physique des avions à réaction », a-t-il déclaré.
Le trou noir M87* est un trou noir supermassif d’une masse équivalente à environ 6,5 milliards de soleils. Il s’agit du premier trou noir à être directement photographié par le télescope Event Horizon – un réseau de huit radiotélescopes reliés à l’échelle mondiale – en 2019.
Le trou noir et ses jets ont été fréquemment étudiés depuis lors, des recherches récentes ayant révélé que le monstre cosmique est tournant à près de 80 % de la limite de vitesse cosmiqueet que les champs magnétiques entourant le trou noir ont changé radicalement en seulement quelques années.
Des recherches antérieures ont jeté un coup d’œil sur le jet à l’aide de divers longueurs d’onde électromagnétiquesy compris les ondes radio, la lumière visible, les rayons ultraviolets, les rayons X et les rayons gamma. Mais sa structure à l’échelle infrarouge, qui, selon Röder, est essentielle pour connecter les images radio et en lumière visible, était inconnue.
Désormais, Röder et son équipe ont utilisé des images infrarouges de M87 prises en juin 2024 par le JWST. Caméra proche infrarouge (NIRCam) pour étudier le jet comme jamais auparavant. Tout d’abord, l’équipe a isolé le jet dans les images en modélisant la galaxie, puis en éliminant ses émissions lumineuses ; ainsi que toutes les étoiles supplémentaires, la poussière et les galaxies d’arrière-plan. Ils ont ensuite utilisé ces images nettoyées pour identifier toutes les caractéristiques individuelles du jet à quatre longueurs d’onde de lumière infrarouge.
Les deux images de longueur d’onde plus courte étaient d’une définition particulièrement élevée et capturaient l’une des sections les plus brillantes du jet, appelée HST-1, près du noyau de la galaxie. Des recherches antérieures ont modélisé HST-1 en utilisant radiographie données et j’ai découvert que c’était composé de deux régions émettrices de lumière. Ces images sont les premières observations directes confirmant cette structure, a déclaré Röder.
Les deux images de longueur d’onde plus longue montrent un faible contre-jet en forme de C jaillissant du noyau dans la direction opposée au jet principal. Bien que le contre-jet apparaisse également sur les photos radio, Röder a déclaré que la clarté obtenue dans les images infrarouges était « très excitante ».
Continuer à prendre des photos à différentes longueurs d’onde aidera les scientifiques à comprendre comment le jet interagit avec son environnement cosmique et de quoi sont constitués le jet et son opposé. « Avec chaque nouvelle observation, nous nous rapprochons du tableau complet », a ajouté Röder.
