Les champs magnétiques qui tournent autour du supermassif de notre galaxie trou noir Le Sagittaire A* a maintenant été révélé par une lumière tordue.
Une équipe de scientifiques a détecté et mesuré l’effet de la polarisation de manière spectaculaire image directe de la ombre de Sgr A*. Et, chose intéressante, cela révèle un structure du champ magnétique similaire à la seule autre ombre de trou noir supermassif jamais imagée directement – M87*.
« 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. » dit l’astrophysicienne Sara Issaoun du Centre d’astrophysique Harvard & Smithsonian.
« 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 façon dont trous noirs interagir avec le gaz et la matière qui les entourent. »
Prendre des photos de trous noirs n’est pas une affaire anodine, et la collaboration Event Horizon Telescope (EHT) travaille depuis des années pour collecter les données à transformer en images de Sgr A* et M87*.
Mais les efforts ne s’arrêtent pas là : l’étape suivante consiste à interpréter les données pour comprendre le fonctionnement des trous noirs supermassifs.
frameborder= »0″allow= »accéléromètre ; lecture automatique; écriture dans le presse-papiers ; médias cryptés ; gyroscope; image dans l’image; partage Web » referrerpolicy= »strict-origin-when-cross-origin »allowfullscreen>
Une façon d’y parvenir est d’examiner la façon dont les oscillations de la lumière sont orientées, ou polarisé, par l’environnement du trou noir. Les électrons accélérés le long de puissantes lignes de champ magnétique émettent une lumière appelée rayonnement synchrotron. La lecture de la polarisation de ce spectre lumineux révèle la force et l’orientation des lignes de champ magnétique.
« En imaginant la lumière polarisée d’un gaz chaud et incandescent à proximité des trous noirs, nous déduisons directement la structure et la force des champs magnétiques qui guident le flux de gaz et de matière dont le trou noir se nourrit et éjecte. » dit l’astrophysicien Angelo Ricarte du Centre d’astrophysique Harvard & Smithsonian.
« 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. »
Les travaux de détection du champ magnétique de Sgr A* étaient bipartites. La première étape a consisté à détecter la polarisation de la lumière observée à l’aide de huit télescopes différents, dont le puissant Atacama Large Millimeter/submillimeter Array – l’un des observatoires du monde entier utilisé pour produire l’image initiale du trou noir.
Une fois le signal extrait des données, les scientifiques ont dû comprendre ce qu’il signifiait : cartographier le champ magnétique lui-même.
Les résultats révèlent un puissant champ magnétique qui tourne autour de Sgr A* et à travers le nuage de poussière rougeoyante qui l’entoure. Et ce champ magnétique était remarquablement similaire au champ magnétique autour de M87* – la première ombre de trou noir supermassif que le monde ait jamais vue.
C’est intéressant, car il y a des éléments assez significatifs différences entre les deux. Sgr A* est d’environ 4,3 millions de fois la masse du Soleil, et pas très actif du tout. M87* a une masse de environ 6,5 milliards Soleils (donner ou prendre), et est en effet très actif. Il ne serait pas surprenant de voir des dynamiques différentes dans l’espace qui les entoure ; mais nous y sommes, avec une étrange similitude.
Cela suggère que la physique autour des trous noirs évolue assez bien, ce qui nous donne un nouvel outil pour interpréter leur comportement à l’avenir et suggère des caractéristiques à rechercher.
« Avec un échantillon de deux trous noirs – avec des masses très différentes et des galaxies hôtes très différentes – il est important de déterminer sur quoi ils sont d’accord et sur lesquels ils ne sont pas d’accord. » dit la physicienne Mariafelicia De Laurentis de l’Université de Naples Federico II en Italie.
« Comme les deux nous dirigent vers des champs magnétiques puissants, cela suggère que cela pourrait être une caractéristique universelle et peut-être fondamentale de ce type de systèmes. L’une des similitudes entre ces deux trous noirs pourrait être un jet, mais même si nous avons imaginé un très évident dans M87*, nous n’en avons pas encore trouvé dans Sgr A*. »
Nous allons simplement devoir continuer à chercher.
La recherche a été publiée dans deux articles dans Les lettres du journal astrophysique. On peut les trouver ici et ici.
