DENVER - La semaine dernière, le télescope Event Horizon (EHT) a publié la toute première image de l'ombre d'un trou noir projetée contre le gaz chaud de son disque d'accrétion. Cette image, du trou noir au centre de la galaxie Messier 87 (M87), a fait la une des journaux du monde entier. Bientôt, l'EHT produira le premier film de ce gaz chaud tourbillonnant chaotique autour de l'ombre, ont déclaré les chefs de projet qui ont pris la parole dimanche 14 avril à la réunion d'avril de l'American Physical Society.
L'EHT n'est pas un seul télescope. Il s'agit plutôt d'un réseau de radiotélescopes dans le monde entier qui enregistre des enregistrements d'ondes radio précisément synchronisés, et ces enregistrements peuvent être combinés de sorte que les différents télescopes agissent tous comme un seul. Alors que de plus en plus de radiotélescopes individuels rejoignent l'EHT et que l'équipe met à jour la technologie d'enregistrement du projet, le détail des images devrait augmenter considérablement, a déclaré Shep Doeleman, l'astronome de l'Université de Harvard qui dirige le projet EHT dans son discours. Et puis, l'équipe devrait pouvoir produire des films de trous noirs en action, a-t-il déclaré.
"Il s'avère que même maintenant, avec ce que nous avons, nous pouvons être en mesure, avec certaines hypothèses antérieures, d'examiner les signatures de rotation", a déclaré Doeleman. "Et puis, si nous avions beaucoup plus de stations, nous pourrions vraiment commencer à voir en temps réel des films sur l'accrétion et la rotation du trou noir."
Dans le cas du trou noir dans M87, Doeleman a déclaré à Live Science après son discours, faire un film sera assez simple. Le trou noir est énorme, même pour un trou noir supermassif au centre d'une galaxie: c'est 6,5 milliards de fois la masse du soleil de la Terre, avec son horizon d'événements - le point au-delà duquel même la lumière ne peut pas revenir - enfermant une sphère aussi large que l'ensemble de notre système solaire. Ainsi, la matière chaude du disque d'accrétion de ce trou noir prend beaucoup de temps pour faire un seul trek autour de l'objet.
"L'échelle de temps sur laquelle les changements sont sensiblement supérieurs à une journée. C'est formidable", a déclaré Doeleman, car cela signifie que l'EHT doit filmer l'objet une image à la fois.
"Nous pouvons ... faire notre image. Ensuite, si nous voulons en faire un autre, ou un film en time-lapse, alors nous sortons juste le lendemain ou la semaine prochaine. Et nous pourrions le faire sept semaines de suite et obtenir sept images d'un film et ensuite voir quelque chose bouger de cette façon ", a-t-il dit
Mais le trou noir M87 n'est pas le seul trou noir supermassif que l'EHT observe. L'équipe examine également le Sagittaire A *, le trou noir supermassif au centre de notre propre galaxie, et prévoit de publier bientôt la première image de cet objet. Et les chercheurs de l'EHT visent également à faire des films sur ce trou noir beaucoup plus proche et mieux étudié, mais ce projet sera plus compliqué, a déclaré Doeleman.
SagA * est environ 1000 fois moins massif que le trou noir M87, a déclaré Doeleman, de sorte que l'image change 1000 fois plus rapidement.
"Donc, cela signifie que cela changera en quelques minutes ou heures", a déclaré Doeleman. "Vous devez développer un algorithme fondamentalement différent, car c'est comme si vous aviez le capuchon d'objectif sur votre appareil photo et quelque chose bouge pendant que vous prenez une exposition."
Pour faire un film, a-t-il dit, l'EHT devrait non seulement collecter toutes les données nécessaires pour produire une image du trou noir, mais aussi décomposer ces données en différents morceaux dans le temps. Ensuite, l'équipe comparerait ces morceaux les uns aux autres en utilisant des algorithmes sophistiqués pour comprendre comment l'image a changé alors même qu'elle était capturée.
"Nous devons trouver un moyen de regarder le premier petit morceau de données, puis le deuxième petit peu de données, puis de faire un film", a-t-il déclaré. "Les membres de notre équipe travaillent donc sur ce que nous appelons l'imagerie dynamique."
Cette approche utilise des modèles de la façon dont l'image devrait se déplacer, en comparant ces modèles aux données réelles pour voir si elles correspondent.
"Vous devez être intelligent et comprendre comment les données de cette tranche de temps sont liées à cette tranche de temps juste après", a déclaré Doeleman. "Ainsi, par exemple, vous pourriez dire:" OK, vous pouvez vous déplacer mais vous ne pouvez pas aller aussi loin. ""
En utilisant ce genre de contraintes, a-t-il dit, l'équipe peut convertir des quantités même très limitées de données d'une minute donnée en images complètes de SagA * en mouvement. En conséquence, l'équipe prévoit de faire des films sur le plus petit trou noir en une seule nuit.
Ces films, a déclaré Avery Broderick, astrophysicien à l'Université de Waterloo au Canada qui travaille sur l'interprétation des images de l'EHT, devraient révéler de nouveaux détails sur le comportement des disques d'accrétion autour des trous noirs, y compris la façon dont ils engloutissent la matière.
"Nous serons en mesure de cartographier les espaces-temps en regardant le cinéma du trou noir, pas le portrait", a déclaré Broderick.
