Des scientifiques découvrent le plasma se déplaçant à une vitesse proche de la lumière du trou noir

Une équipe de scientifiques prétend avoir compris pourquoi le trou noir au centre de la galaxie Messier 87 (M87) éjecte des jets de plasma à une vitesse proche de la lumière dans espace, l'attribuant à la rotation du trou noir et à la forte magnétisation accélérant les particules. Fait intéressant, la toute première image d'un trou noir capturée en 2019 représentait celui au cœur de M87 et a été observée à l'aide du télescope Event Horizon (EHT).

Le trou noir supermassif en question est environ 6,5 milliards de fois plus lourd que le Soleil et se trouve dans une galaxie elliptique située à environ 55 millions d'années-lumière de la Terre. Maintenant, les trous noirs sont connus pour leur comportement souvent inexplicable, comme leur puissante attraction gravitationnelle qui ne permet même pas à la lumière de s'échapper, la déformation perçue de l'espace-temps et leur roter en consommant de la matière à un rythme sans précédent. Cependant, de nouvelles recherches éclairent également leur comportement d'éjection de matière.

Dans un article intitulé « Modélisation énergétique et morphologique de pointe du site de lancement du jet M87 », qui a été publié dans La nature, une équipe d'astronomes a tenté d'expliquer la raison d'un flux d'énergie et de matière extrêmement chaude éjecté à une vitesse proche de la lumière. L'équipe a utilisé une modélisation 3D sophistiquée générée par des superordinateurs et a tout appliqué, de équations de la relativité générale et lois de l'électromagnétisme à la dynamique des fluides avancée pour étudier le jet flux. Le modèle généré par eux a déterminé des valeurs telles que la densité de matière, la température et les champs magnétiques et les a comparés aux observations astronomiques. Le modèle d'émission théorique a fini par correspondre au monde réel observations du trou noir dans les régions radio, optique et infrarouge du spectre électromagnétique.

Un autre mystère du trou noir apparemment résolu

Sur la base des données de modélisation informatique et des observations astronomiques, l'équipe proposé que le trou noir supermassif au centre de la galaxie M87 tourne extrêmement vite. De plus, le plasma dans le jet stream éjecté par celui-ci est entouré d'un champ magnétique puissant. Ces deux facteurs combinés accélèrent le jet de plasma à une vitesse proche de la lumière, qui s'étend sur 6 000 années-lumière impressionnantes. La recherche mentionne que la région fortement magnétisée dans le jet de plasma est principalement responsable des émissions qui sont observées dans la région infrarouge du spectre électromagnétique. Une autre recherche historique récemment publiée mentionnait qu'en plus d'engloutir de la matière, le noir les trous peuvent également exercer une certaine pression sur leur environnement.

Il convient de mentionner que pour les objets trop éloignés ou enveloppés par d'autres matériaux de telle manière que ils ne sont pas visibles, les scientifiques s'appuient sur des longueurs d'onde dans d'autres régions du spectre électromagnétique pour étudier eux. Par exemple, des scientifiques ont récemment découvert un tas de planètes cachées à l'aide d'observations radio. Quant au jet de plasma en question, il est principalement constitué de matière ionisée que l'on appelle aussi état plasma. Lorsque la vitesse des particules dans de tels jets de plasma atteint un taux comparable à celui de la lumière, elles sont classées comme des jets relativistes. Cependant, les trous noirs supermassifs ne sont pas les seuls objets cosmiques connus pour produire des jets relativistes. Par exemple, les étoiles à neutrons en rotation - également connues sous le nom de pulsars - sont connues pour éjecter des jets relativistes qui sont aussi rapides que 80% de la vitesse de la lumière et s'étendent sur des milliers d'années-lumière en espace.

Sources: La nature, Université Goethe de Francfort

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