Webb de la NASA s'associera au télescope Event Horizon pour révéler le trou noir supermassif de la Voie lactée

Sur les sommets isolés de la planète, les scientifiques attendent de savoir que ce soir est la nuit. La coordination complexe entre des dizaines de télescopes au sol et dans l'espace est terminée, le temps est clair, les problèmes techniques ont été résolus - les étoiles métaphoriques sont alignées. Il est temps d'examiner le trou noir supermassif au cœur de notre galaxie, la Voie lactée.

Ce « Sudoku de planification », comme l'appellent les astronomes, se produit chaque jour d'une campagne d'observation par la collaboration Event Horizon Telescope (EHT), et ils auront bientôt un nouveau joueur à prendre en compte; Le télescope spatial James Webb de la NASA se joindra à l'effort. Au cours de la première série d'observations de Webb, les astronomes utiliseront sa puissance d'imagerie infrarouge pour relever certains des défis uniques et persistants présentés par le trou noir de la Voie lactée, nommé Sagittarius A* (Sgr A*; l'astérisque se prononce comme « étoile »).

En 2017, EHT a utilisé la puissance d'imagerie combinée de huit installations de radiotélescope à travers la planète pour capturer la première vue historique de la région entourant immédiatement un trou noir supermassif, dans la galaxie M87. Sgr A* est plus proche mais plus faible que le trou noir de M87, et des éruptions scintillantes uniques dans le matériau qui l'entoure modifient le modèle de lumière sur une base horaire, ce qui présente des défis pour les astronomes.

"Le trou noir supermassif de notre galaxie est le seul connu pour avoir ce type de torchage, et bien que cela ait rendu la capture d'une image de la région très difficile, cela rend également le Sagittaire A* encore plus intéressant scientifiquement", a déclaré l'astronome Farhad Yusef-Zadeh. , professeur à la Northwestern University et chercheur principal du programme Webb pour observer Sgr A*.

Les éruptions sont dues à l'accélération temporaire mais intense des particules autour du trou noir à des énergies beaucoup plus élevées, avec émission de lumière correspondante. Un énorme avantage à observer Sgr A * avec Webb est la capacité de capturer des données dans deux longueurs d'onde infrarouges (F210M et F480M) simultanément et en continu, depuis l'emplacement du télescope au-delà de la Lune. Webb aura une vue ininterrompue, observant des cycles de torchage et de calme que l'équipe EHT peut utiliser comme référence avec ses propres données, ce qui donne une image plus propre.

La source ou le mécanisme qui cause les poussées de Sgr A* est très débattu. Les réponses sur la manière dont les éruptions de Sgr A* commencent, culminent et se dissipent pourraient avoir des implications considérables pour l'étude future des trous noirs, ainsi que pour la physique des particules et des plasmas, et même les éruptions du Soleil.

Les trous noirs, prédits par Albert Einstein dans le cadre de sa théorie générale de la relativité, sont en un sens le contraire de ce que leur nom implique - plutôt qu'un trou vide dans l'espace, les trous noirs sont les régions de matière les plus denses et les plus compactes connues. Le champ gravitationnel d'un trou noir est si fort qu'il déforme le tissu de l'espace autour de lui, et tout matériau qui s'en rapproche trop y est lié pour toujours, ainsi que toute lumière émise par le matériau. C'est pourquoi les trous noirs apparaissent « noirs ». Toute lumière détectée par les télescopes ne provient pas réellement du trou noir lui-même, mais de la zone qui l'entoure. Les scientifiques appellent le bord intérieur ultime de cette lumière l'horizon des événements, d'où la collaboration EHT tire son nom.

L'image EHT de M87 a été la première preuve visuelle directe que la prédiction du trou noir d'Einstein était correcte. Les trous noirs continuent d'être un terrain d'essai pour la théorie d'Einstein, et les scientifiques espèrent que des observations à plusieurs longueurs d'onde soigneusement programmées de Sgr A * par EHT, Webb, X-ray et d'autres observatoires réduiront la marge d'erreur sur les calculs de relativité générale, ou peut-être pointent vers de nouveaux domaines de la physique que nous ne comprenons pas actuellement.