Les puissants champs magnétiques d’un trou noir supermassif sont révélés sous un nouveau jour

La collaboration Event Horizon Telescope (EHT) a publié de nouveaux résultats qui décrivent pour la première fois comment la lumière provenant du bord du trou noir supermassif M87* tourne en spirale lorsqu’elle échappe à l’intense gravité du trou noir, une signature connue sous le nom de polarisation circulaire. La façon dont le champ électrique de la lumière préfère tourner dans le sens des aiguilles d’une montre ou dans le sens inverse lors de son déplacement contient des informations sur le champ magnétique et les types de particules à haute énergie autour du trou noir.

Un nouvel article, publié aujourd’hui dans Les lettres du journal astrophysiqueconfirme les découvertes antérieures de l’EHT selon lesquelles le champ magnétique à proximité du trou noir M87* est suffisamment puissant pour empêcher occasionnellement le trou noir d’avaler la matière à proximité.

L’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) est le télescope millimétrique/submillimétrique le plus puissant au monde et un instrument clé pour l’EHT. La lumière en spirale au cœur de cette recherche est en réalité constituée d’ondes radio basse fréquence, une lumière qui ne peut être vue par l’œil humain ou par les télescopes optiques, mais qui peut être observée par les nombreux radiotélescopes, dont ALMA, travaillant ensemble à travers le monde. l’ISE.

“La polarisation circulaire est le signal final que nous avons recherché dans les premières observations du trou noir M87 par l’EHT, et c’était de loin le plus difficile à analyser”, explique Andrew Chael, chercheur associé à la Gravity Initiative de l’Université de Princeton, qui a coordonné le projet.

“Ces nouveaux résultats nous donnent l’assurance que notre image d’un champ magnétique puissant imprégnant le gaz chaud entourant le trou noir est la bonne. Les observations EHT sans précédent nous permettent de répondre à des questions de longue date sur la façon dont les trous noirs consomment de la matière et lancent des jets. en dehors de leurs galaxies hôtes.

En 2019, l’EHT a publié sa première image d’un anneau de plasma chaud proche de l’horizon des événements de M87*. En 2021, les scientifiques de l’EHT ont publié une image montrant les directions des champs électriques oscillants à travers l’image. Connu sous le nom de polarisation linéaire, ce résultat était le premier signe que les champs magnétiques proches du trou noir étaient ordonnés et puissants. Les nouvelles mesures de la polarisation circulaire, qui indiquent comment les champs électriques de la lumière tournent autour de la direction linéaire de l’analyse de 2021, fournissent des preuves encore plus concluantes de ces champs magnétiques puissants.

ALMA a fourni à la fois des données et un étalonnage pour ces résultats et a servi d’antenne réseau de référence pour l’EHT. Sans la sensibilité beaucoup plus grande d’ALMA comme antenne de référence, la polarisation circulaire n’aurait pas pu être détectée.