En avril 2019, la première image d’un trou noir supermassif était dévoilée au monde. M87* comme une sorte de donut un peu flou qui, confié aux bons soins d’une intelligence artificielle, nous revient aujourd’hui largement affinée.
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Au centre de la galaxie M87, à quelque 55 millions d'années-lumière de notre Terre, il y a un trou noir supermassif. Il apparaît environ 6,5 milliards de fois plus lourd que notre Soleil. En avril 2019, des astronomesastronomes en ont dévoilé la toute première image. Une image construite à partir des données recueillies par l'Event Horizon Telescope (EHT). Une image qui a coupé bien des souffles tant elle correspondait aux prédictions théoriques de ce à quoi pourrait ressembler un tel objet.
Pourtant, malgré la puissance offerte par les sept instruments constituant l'EHT, il manquait quelques pièces au puzzle de M87*M87* -- c'est ainsi que l'on nomme ce trou noir supermassif. Des pièces qui ont aujourd'hui pu être retrouvées grâce à une intelligence artificielleintelligence artificielle. Plus exactement grâce à une nouvelle technique d'apprentissage automatique que les chercheurs de l’université de Princeton (États-Unis) appellent « principal-component interferometric modeling » ou Primo.
Les secrets de M87* révélés
« L'image de 2019 n'était que le début, explique Lia Medeiros, dans un communiqué du NOIRLab (États-Unis). Si une image vaut mille mots, les données sous-jacentes à cette image ont beaucoup plus d'histoires à raconter. Primo continuera d'être un outil essentiel pour extraire de telles informations ». Son secret ? Tirer des règles d'une expérience acquise sur des milliers d'exemples.
Ainsi, Primo a déjà été capable de créer des tableaux de type Renaissance. Et d'achever une œuvre de Beethoven. Cette fois, les astronomes lui ont demandé d'analyser plus de 30 000 images haute-résolutionrésolution simulées de trous noirs accrétant du gaz. Pour ensuite en tirer une représentation précise et sans « pièces manquantes » du trou noir supermassif. Une image que les chercheurs jugent cohérente avec les données de l'ETH et avec les théories. Une image sur laquelle apparait clairement la région centrale sombre de M87* ainsi que son anneau étonnamment étroit, résultat de la chute de gaz chauds sur le trou noir. Les astronomes devraient pouvoir en déduire notamment une massemasse plus précise pour M87* ainsi que quelques autres de ses paramètres physiquesphysiques. À quand l'applicationapplication de Primo sur Sagittarius A*, le trou noir supermassif au centre de notre Voie lactée ?
Première image d’un trou noir supermassif : plongez au cœur de la galaxie M87
Découvrez où se cache le trou noir supermassif dont les astronomes ont dévoilé la première image de l'histoire. Cette vidéo nous transporte jusqu'au centre de la plantureuse galaxie qui l'abrite, à 55 millions d'années-lumière de la Terre.
Article de Xavier DemeersmanXavier Demeersman paru le 12/04/2019
Il a fallu beaucoup d'énergieénergie et de patience aux équipes de l'EHT (Event Horizon Telescope) pour obtenir la toute première image de l’histoire d’un trou noir supermassif. Enfin, en avril 2017, les conditions étaient réunies pour que les huit radiotélescopesradiotélescopes du projet, mis en réseau pour former un gigantesque télescopetélescope virtuel de la taille de la Terre, regardent de concert exactement au même moment le géant massif qui trône au centre de Messier 87Messier 87 (M87).
Les astronomes connaissaient depuis plusieurs années l'existence de ce trou noir supermassif mais seulement de façon indirecte. Entre autres, par un puissant jet relativiste qui transperce la galaxie à une vitessevitesse proche de celle de la lumière, et aussi par la matièrematière surchauffée (épiée dans le rayonnement X) qui s'enroule autour de l'astreastre noir. Par le biais de l'EHT, les chercheurs peuvent maintenant voir ce qu'ils appellent l'ombre du trou noir.
Un trou noir hypermassif au cœur d’une galaxie imposante
M87* n'est pas n'importe quel trou noir supermassif. C'est un titantitan en comparaison avec Sagittarius A*Sagittarius A*, l'ogre qui sommeille au centre de la Voie lactéeVoie lactée (il n'est pas très actif en ce moment). Avec quatre millions de fois la masse du Soleil, ce dernier paraît bien petit à côté des quelque 6,5 milliards de masses solaires du géant au cœur de M87 !
Messier 87, la galaxie qui l'abrite, est de type elliptique. Elle déborde d'étoilesétoiles : 4.000 milliards de masses solaires. Bref, c'est un monstre galactique qui fait régner la terreur dans l'amas de galaxiesamas de galaxies de la Vierge. Située à pas moins de 55 millions d'années-lumière de nous, des dizaines de galaxies sont sous son emprise, virevoltant vers elle. Insatiable comme son trou noir central, elle veut toutes les dévorer.
Dans cette vidéo, nous partons de la Terre, plus exactement d'Alma dans le désertdésert de l'Atacama, un des observatoires de l'EHT, pour foncer vers M87 en direction de la constellation de la Viergeconstellation de la Vierge (VirgoVirgo). Nous traversons ensuite la galaxie pour approcher le gargantua, terré au centre. Là, caché derrière des milliers d'étoiles affolées, au milieu d'une danse chaotique de nuagesnuages de poussière et de gaz, le redoutable trou noir supermassif.
© ESOESO, L. Calçada, Digitized Sky Survey 2, ESAESA, HubbleHubble, RadioAstronRadioAstron, De Gasperin et al., Kim et al., EHT Collaboration ; musique de Niklas Falcke
