De nouvelles images montrent comment les trous noirs produisent des jets incroyablement brillants, longs de millions d'années-lumière, visibles à de vastes distances cosmiques.
Les images ont été obtenues à l'aide de simulations informatiques et peuvent aider à résoudre le mystère de la formation des jets.
Malgré le nom, les trous noirs ne sont pas toujours noirs. Lorsque le trou noir engloutit un objet, le gaz et la poussière qui tourbillonnent réchauffent le matériau sur les bords à des températures brûlantes. Ce processus crée des faisceaux de particules chargées qui ressemblent à des balises qui se déplacent vers l'extérieur à une vitesse proche de la vitesse de la lumière, émettant un rayonnement qui peut briller plus fort qu'une galaxie. «Ils sont comme des faisceaux laser qui traversent l'univers et nous permettent de voir des trous noirs, dont le rayonnement sinon, il serait trop sombre pour être détecté », a déclaré l'astrophysicien Alexander Chekhovskoy de l'Université Northwestern à Evanston, Illinois.
Mais les mécanismes complexes derrière ces jets restent mal compris. Une compréhension potentielle du problème provient du fait que le matériau autour du trou noir se transforme en plasma. Les physiciens soupçonnent depuis longtemps que les champs magnétiques tortueux interagissent d'une manière ou d'une autre avec le tissu incurvé de l'espace-temps autour du trou noir en rotation, provoquant l'apparition de jets. À l'aide de modèles informatiques très détaillés, Kyle Parfrey du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, et son Des collègues ont pu modéliser la façon dont les particules chargées près du bord d'un trou noir provoquent la torsion et la rotation des champs magnétiques. Les scientifiques ont utilisé les informations de la théorie de la relativité d'Albert Einstein pour modéliser des paires de ces particules volant sur des orbites spéciales. Ces orbites sont réglées de telle sorte que si l'une des particules du duo tombe dans un trou noir,son partenaire se déplacera à une vitesse très élevée, se poussant en utilisant l'énergie volée dans le trou noir lui-même.
Tout objet, même un sac de débris, peut être largué d'un vaisseau spatial sur l'une de ces orbites, ce qui donnera au vaisseau spatial une puissante charge d'énergie, selon Chekhovskoy, qui n'a pas été impliqué dans les travaux. De nouvelles méthodes de calcul aideront les chercheurs à mieux étudier les zones de courant électrique intense près de les bords du trou noir, qui peuvent être associés aux rayons X et gamma vus dans les jets. L'équipe souhaite ensuite modéliser la génération de paires de particules chargées de manière plus réaliste. Cela permettra aux astronomes de mieux prédire les propriétés des jets, a déclaré Parfrey.
Les résultats aideront également les scientifiques à interpréter les résultats de deux études, le télescope Event Horizon et le télescope GRAVITY, qui photographient actuellement l'ombre projetée sur le matériau environnant par un trou noir supermassif au centre de la Voie lactée, a déclaré Parfrey.
