Le trou noir au centre d'une galaxie à plus de 50 millions d'années-lumière de l'absence est de cracher un jet de plasma extrêmement chaud – bien que nous l'ayons étudié pendant un siècle, nous ne le voyons que maintenant en détail
Le jet explosant du trou noir au centre du Galaxy M87
Il y a plus d'un siècle, l'astronome Heber Curtis a repéré le premier jet de trou noir – un vaste flux de plasma surchauffé du géant supermassif qui se trouve au centre du Galaxy M87. Maintenant, le télescope spatial James Webb a observé ce jet en détail.
Depuis qu'il a été repéré pour la première fois en 1918, le jet du trou noir de M87 – qui était célèbre le premier trou noir à être imaginé en 2019 – a été observé par une multitude de télescopes et est sans doute le jet de trou noir le plus étudié. Cependant, bon nombre de ses fonctionnalités échappent encore à l'explication, telles que plusieurs régions brillantes, ainsi que des régions en forme d'hélice plus sombres. Les astronomes pensent que ceux-ci sont susceptibles d'être causés par le recentrage du faisceau de jet ou des brins différents recombinant car il rencontre de nouveaux matériaux, comme une région plus dense et gazeuse. Mais les mécanismes sous-jacents restent mystérieux.
Maintenant, Maciek Wielgus à l'Institut d'astrophysique d'Andalousie en Espagne et ses collègues a examiné le jet de M87 avec le télescope spatial James Webb (JWST), révélant ses caractéristiques brillantes bien connues plus en détail. Ils ont également pu capturer le contre-jet presque invisible et moins fréquemment vu, qui tire dans la direction opposée de l'autre côté du trou noir.
Wielgus et son équipe ont pris les données d'une étude différente observant les stars de M87, auxquelles les capteurs infrarouges de JWST sont particulièrement sensibles. Cette lumière étoilée écrasante a également rendu le jet difficile à distinguer, ils ont donc dû réanalyser les données pour éliminer la lumière polluante. «C'est un exemple très pratique de ce que disent souvent les astronomes, qui est la poubelle d'un astronome est les données d'un autre astronome», explique Wielgus.
Le premier point lumineux sur le jet, appelé Hubble Space Telescope-1 après le télescope qui l'a découvert, est censé être causé par la compression du jet alors qu'il entre dans une région de pression plus élevée. Ceci est similaire aux structures brillantes en forme de diamant observées dans l'échappement à partir d'un moteur à fusée.
L'équipe pourrait également voir la fin de l'autre jet opposé de M87, dont le faisceau est généralement beaucoup plus difficile à voir. Parce qu'il s'éloigne de nous à proximité de la vitesse de la lumière, la théorie de la relativité spéciale d'Einstein signifie qu'elle vous semblera beaucoup plus sombre qu'elle ne l'est vraiment. Mais lorsque ce faisceau frappe une autre région de gaz à une pression différente, il se répand et devient visible.
Ceci, ainsi que la fin du jet visible plus près de nous, marque le bord d'une bulle de matériau qui entoure M87. Maintenant que l'autre extrémité du jet a été imagée dans l'infrarouge en détail, les astronomes peuvent commencer à modéliser le type de structures de gaz dans cette bulle, explique Wielgus.