Des scientifiques repèrent la lumière derrière un trou noir pour la toute première fois

2021-07-31
Des scientifiques ont détecté pour la première fois de la lumière résonnant derrière un trou noir. Caspar/Pixabay

Si vous savez ce qu'est un trou noir , vous savez probablement qu'il peut contenir autant de masse que des milliards d' étoiles , compressées dans un espace beaucoup plus petit, et avoir une attraction gravitationnelle si puissante que même la lumière ne peut échapper à son emprise.

Mais même s'il n'est pas possible de voir dans un trou noir, il est possible de voir la lumière qui vient de derrière . Dans un article publié le 28 juillet 2021 dans la revue scientifique Nature , des chercheurs de l'Université de Stanford, de l'Université de Penn State et de l'Institut néerlandais de recherche spatiale (SRON) décrivent la toute première observation de lumière apparemment émise de l'autre côté d'un supermassif. trou noir situé dans I Zwicky 1, une galaxie à 800 millions d'années-lumière de la Terre.

Les chercheurs ont utilisé les télescopes spatiaux XMM-Newton de l'Agence spatiale européenne (ESA) et NuSTAR de la NASA pour jeter un coup d'œil à proximité d'un trou noir distant, qui a un diamètre de 30 millions de kilomètres (18,6 millions de miles) et contient environ 10 millions de fois le masse de notre soleil, selon le site de l' ESA .

Au cours de ce travail, le chercheur principal de l'équipe, l'astrophysicien de l'Université de Stanford Dan Wilkins , a observé des éruptions lumineuses de rayons X provenant du gaz tombant dans le trou noir, selon un communiqué de presse de Stanford . Mais ensuite, il a remarqué quelque chose d'inattendu : de petits éclairs de rayons X qui étaient différents en " couleur ", le terme utilisé pour décrire l'intensité.

XMM-Newton, également connu sous le nom de mission de spectroscopie à rayons X à haut débit et de mission multi-miroirs à rayons X, est un observatoire spatial à rayons X lancé par l'Agence spatiale européenne en décembre 1999. Il a vu un écho lumineux derrière un trou noir pour la toute première fois.

Le motif des flashes indiqué que les rayons X ont été réfléchis par derrière le trou noir, que l'objet supermassif déformé espace-temps et de la lumière pliée - un phénomène qui a été prédit par le physicien théorique Albert Einstein de la théorie de la relativité générale (AKA générale relativité), publié en 1915, mais qui jusqu'à présent n'avait jamais été confirmé.

"Aucune lumière qui pénètre dans ce trou noir n'en sort, nous ne devrions donc pas pouvoir voir quoi que ce soit derrière le trou noir", Wilkins, chercheur au Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology à Stanford et au SLAC. National Accelerator Laboratory , a expliqué dans le communiqué de presse .

C'est une autre caractéristique étrange du trou noir, cependant, qui rend cette observation possible. "La raison pour laquelle nous pouvons voir cela est que ce trou noir déforme l'espace, courbe la lumière et tord les champs magnétiques autour de lui", a déclaré Wilkins.

Alors que les astrophysiciens ont commencé à spéculer sur la façon dont le champ magnétique pourrait se comporter à proximité d'un trou noir il y a de nombreuses années, "ils n'avaient aucune idée qu'un jour nous pourrions avoir les techniques pour observer cela directement et voir la théorie de la relativité générale d'Einstein en action", un autre de Les co-auteurs de l'article, le professeur de physique de Stanford Roger Blandford , ont déclaré dans le communiqué.

Les chercheurs ont initialement entrepris d'étudier un aspect différent des trous noirs. Lorsque le gaz est attiré dans un trou noir supermassif, il surchauffe à des millions de degrés, provoquant la séparation des électrons des atomes et la formation d'un plasma magnétisé qui forme un arc haut au-dessus du trou, tourbillonne et se brise, d'une manière qui ressemble à la couronne de notre soleil.

Les efforts des scientifiques pour apprendre davantage de couronnes de trous noirs se poursuivront, avec l' observatoire de rayons X Athena (Advanced Telescope for High-ENergy Astrophysics) de l'ESA comme l'un des outils.

Maintenant c'est intéressant

Les scientifiques espèrent finalement utiliser les données des échos de rayons X pour créer une carte en 3D des environs du trou noir, selon l'ESA.

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