Le premier trou noir jamais photographié surprend encore aujourd’hui les chercheurs. Immortalisé par le Télescope Horizon d’événement en 2019, M87* a été récemment repéré en train d’émettre une énorme éruption de rayons gamma. L’étudier pourrait aider les scientifiques à comprendre comment les particules se comportent à proximité des trous noirs.
La matière tombant vers un trou noir forme un disque d’accrétion – un anneau chaud et tourbillonnant de particules qui apparaît comme un halo brillant. Il s’agit en fait de la partie du trou noir que les scientifiques capturent par caméra. La matière infiltrée accélère en raison de la gravité du trou noir, devenant ainsi très énergétique. Parfois, une partie de la matière se heurte à une irrégularité du champ magnétique autour du trou noir et est éjectée dans le cosmos dans une éruption lumineuse de rayons gamma.
Les chercheurs savent qu’à un moment donné au cours de ce processus, les particules gagnent une énorme quantité d’énergie, mais ils ne savent pas exactement quand cela se produit.
L’éruption gamma émise par M87*, qui se trouve À 55 millions d’années-lumière au cœur de la galaxie M87, contenait des photons, ou paquets de lumière, qui possédaient chacun plusieurs téraélectronvolts d’énergie, soit environ l’équivalent d’un moustique volant. C’est une quantité d’énergie ahurissante pour des particules aussi minuscules. « Ils se déplacent à une vitesse proche de celle de la lumière, et nous voulons comprendre où et comment ils obtiennent cette énergie », co-auteur de l’étude Weidong Jinun astronome de l’Université de Californie à Los Angeles, a déclaré dans un déclaration.
Pour tenter d’en savoir plus, Jin et ses collègues ont collecté des données de M87* à l’aide du système VERITAS (Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System) en Arizona. Ensuite, ils l’ont analysé à l’aide d’une technique appelée distribution spectrale d’énergie. « C’est comme briser la lumière en un arc-en-ciel et mesurer la quantité d’énergie présente dans chaque couleur », a déclaré Jin.
Cela a permis d’établir la quantité stupéfiante d’énergie contenue dans l’éruption du trou noir, longue de près de 24 milliards de kilomètres. Une analyse plus approfondie a révélé que le disque d’accrétion a changé de position par rapport au jet, ce qui suggère que l’horizon des événements – la limite à laquelle la matière ne peut plus échapper à la gravité du trou noir – influence la taille et la trajectoire de l’éruption.
Les recherches futures sur les éruptions gamma pourraient aider à découvrir quand et comment les trous noirs transmettent autant d’énergie aux particules qui les entourent.
