Le télescope Event Horizon localise avec précision l'origine du jet colossal du trou noir supermassif M87*

Les astronomes de la collaboration Event Horizon Telescope (EHT) ont franchi une étape historique dans la compréhension des phénomènes cosmiques extrêmes. Grâce à une analyse rigoureuse des données recueillies au cours de l'année 2021, les chercheurs ont réussi à identifier avec une précision inédite le point d'ancrage du jet titanesque émanant du trou noir supermassif M87*. Cette avancée scientifique majeure fournit des preuves observationnelles concrètes sur le lieu de naissance probable de ces flux massifs de particules chargées, un mystère qui intriguait la communauté astrophysique depuis des décennies.

Situé au cœur de la galaxie Messier 87 (M87), à une distance vertigineuse d'environ 55 millions d'années-lumière de la Terre, le trou noir M87* est un laboratoire naturel unique. Les nouvelles mesures révèlent que si le jet lui-même s'étend sur une longueur impressionnante de 3 000 années-lumière, sa zone de genèse se situe à une distance infime de l'horizon des événements. En effet, les scientifiques ont localisé cette base à moins d'un dixième d'année-lumière, soit précisément environ 0,09 année-lumière du trou noir, une zone qui restait jusqu'alors dissimulée par l'ombre imposante de l'astre capturée lors des précédentes campagnes.

Cette prouesse est le fruit d'un effort collectif impliquant des experts de renommée mondiale. Parmi les figures de proue de cette étude figurent le responsable de groupe Saurabh, de l'Institut de radioastronomie de la Société Max Planck (MPIfR), ainsi que Hendrik Müller, membre de l'équipe de l'Observatoire national de radioastronomie (NRAO). Sebastiano von Fellenberg, chercheur à l'Institut canadien d'astrophysique théorique (CITA) et anciennement lié au MPIfR, a également apporté une contribution essentielle à cette recherche publiée dans la revue spécialisée Astronomy & Astrophysics. L'équipe a conclu que l'émission radio captée dans les données de 2021, mais absente de celles de 2017-2019, émanait d'une région extrêmement compacte située à proximité immédiate du trou noir, correspondant à la base du jet.

M87* occupe une place particulière dans l'histoire de l'astronomie moderne, ayant été le premier trou noir dont l'image de l'ombre a été obtenue en avril 2019, sur la base de données collectées en 2017. Avec une masse colossale estimée à environ 6,5 milliards de masses solaires, il surpasse de loin Sagittarius A* (Sgr A*), le trou noir au centre de notre propre Galaxie, dont la masse est évaluée à environ 4 millions de masses solaires. L'analyse a été menée en utilisant la technique de l'interférométrie à très longue base (VLBI), qui a permis de résoudre des structures à des échelles proches du rayon de Schwarzschild.

L'amélioration de la sensibilité des observations a été rendue possible par l'intégration de nouveaux instruments de pointe, notamment le réseau NOEMA et le télescope de 12 mètres de Kitt Peak. Ces outils ont fourni des lignes de base intermédiaires cruciales pour détecter des structures sur des échelles allant de 0,02 à 0,2 parsec. Cette capacité technique à résoudre des détails à seulement 0,09 année-lumière de M87* illustre la sophistication croissante des moyens de la collaboration EHT, permettant d'observer l'univers avec une clarté sans précédent.

Sur le plan théorique, les modèles tels que le mécanisme de Blandford-Znajek (BZ) suggèrent que l'énergie alimentant le jet est extraite de l'énergie de rotation du trou noir par l'intermédiaire de champs magnétiques traversant l'horizon des événements. Les futures campagnes d'observation planifiées par l'équipe seront déterminantes pour confirmer ces résultats et potentiellement résoudre l'énigme du mécanisme fondamental de lancement de ces jets galactiques. Ce travail souligne l'importance de la coopération internationale pour repousser les limites de notre connaissance des phénomènes les plus énergétiques de l'univers.