L’un des Premiers trous noirs jamais imagés est encore plus étranger que nous ne le pensions, de nouvelles images de son environnement radicalement changeant révèlent.
L’objet, connu sous le nom de M87 *, a connu des changements inattendus dans ses champs magnétiques qui apparaissent dans la lumière polarisée – signification, ondes lumineuses qui sont orientées de la même manière (comme verticalement ou horizontalement).
« Avec seulement trois images de M87 *, nous commençons juste à rayer la surface de ses mystères à l’échelle de l’horizon – mais nous sommes certains que nous pouvons, » Sebastiano von Fellenbergqui était scientifique au Max Planck Institute for Radio Astronomy (MPIFR) de l’Allemagne lorsque la recherche a été effectuée, a déclaré à Live Science dans un e-mail.
Un trou noir apparaît
Les images de M87 * ont été obtenues jusqu’à présent en 2017, 2018 et 2021 par la collaboration Télescope Horizon Event (EHT) – un réseau mondial de radiotélescopes qui vient d’ajouter deux nouveaux observatoires à son réseau en Arizona et en France. Comme son nom l’indique, le trou noir réside au centre du Galaxy Messier 87 (M87) et est situé à 55 millions d’années-lumière de la Terre.
Maintenant, EHT, en collaboration avec MPIFR, retrace «l’environnement dynamique» entourant le trou noir après l’analyse de ces trois images, la Le consortium a écrit dans un communiqué de presse.
M87 * est assez massif, plus de six milliards de fois la masse du soleil. Les nouvelles informations de polarisation fournissent aux scientifiques des données sur la façon dont le champs magnétiques Autour est structuré et à quel point ces champs sont forts.
Comme le dit la théorie, les champs magnétiques à des trous noirs supermassifs sont situés dans un disque de plasma (gaz surchauffé) entourant le trou noir. Ces champs tournent ensemble en « tours magnétiques » pleines d’énergie incroyable.
Cette énergie propulse à son tour de l’importance le long des jets, qui sont stabilisés par les champs magnétiques et se déplacent près de la vitesse de la lumière. Les Jets proviennent d’une petite zone entourant le trou noir, mais ont toujours un grand effet sur la formation d’étoiles et la distribution d’énergie de la galaxie – qui jouent tous deux dans l’évolution de la galaxie.
Von Fellenberg, qui est maintenant membre de l’Institut canadien pour l’astrophysique théorique de l’Université de Toronto, a déclaré qu’il y avait deux principaux plats à emporter de l’œuvre: que la polarisation a beaucoup de variabilité, mais que les images d’intensité totale (images topographiques) de M87 * restent cohérentes.
Mais la polarisation, a-t-il ajouté, « retrace l’état de la matière et le champ magnétique dans le flux d’accrétion – et dans une certaine mesure, le long de la base du jet. » En tant que tel, a déclaré Von Fellenberg, « les changements que nous observons impliquent que chaque instantané capture un état différent de ces propriétés, ce qui est cohérent avec les prédictions théoriques. »
Un changement dramatique
Une grande surprise a été une mesure de polarisation observée en 2021, appelée angle β₂. Par rapport aux lectures précédentes en 2017 et 2018, cette mesure « change de façon si spectaculaire qu’elle ne s’aligne plus sur le flux d’énergie électromagnétique des années précédentes », a déclaré Von Fellenberg.
Ou comme les responsables le mettent dans le communiqué de presse, le modèle de polarisation « a retourné » Direction « entre les trois images: les champs magnétiques en spirale dans un sens en 2017, se stabilisant en 2018, puis inversant en 2021.
Les scientifiques essaient d’expliquer pourquoi cela s’est produit. D’après la physique, ils savent que l’écart ne peut être expliqué que s’ils ne voient aucun changement de polarisation supplémentaire causé par les électrons ou la matière le long de la ligne de vue, appelée rotation externe de Faraday.
Cela laisse à l’équipe quatre explications possibles: un changement dans la structure du champ magnétique sous-jacent, un changement dans le degré de rotation de Faraday, en évolution des contributions de différentes régions d’émission (telles que le disque ou le jet), ou une combinaison des trois premiers facteurs.
