Interprétation du trou noir supermassif en rotation de l’artiste avec le disque d’accrétion et les jets relativistes qui l’entourent.
Comment mesurer la rotation des trous noirs: Ce diagramme illustre le modèle principal permettant de déterminer la vitesse de rotation des trous noirs. Trois images montrent différents types de rotation:
- rétrograde - le disque d'accrétion se déplace dans le sens opposé du trou noir;
- pas de rotation;
- rotation directe - le disque tourne dans le même sens que le trou noir.
Deux modèles de rotation des trous noirs: les scientifiques mesurent la vitesse due à la propagation des rayons X, peints de différentes couleurs. La lumière émane des disques d'accrétion qui circulent autour des trous noirs. Les télescopes spatiaux à rayons X sont utilisés pour leur rayonnement. Merci à eux, vous pouvez séparer les couleurs et voir combien l'empreinte de fer diffère, comme on peut le voir dans les deux graphiques. Il existe deux modèles expliquant cela. La première (rotation) suppose que le fer s'est répandu par déformation provoquée par l'énorme force d'attraction d'un trou noir. Un modèle alternatif pense que la fermeture des nuages se trouvant à proximité d'un trou noir déforme artificiellement les lignes de fer. Chacun de ces modèles aidera à mesurer la vitesse de rotation des trous noirs.
Ce diagramme montre le spectre électromagnétique, en mettant en évidence la partie rayons X. Le télescope spectroscopique NuSTAR et le télescope de l'Agence spatiale européenne XMM-Newton se complètent en distinguant différentes couleurs de rayons X. XMM-Newton voit les rayons avec des énergies comprises entre 0,1 et 10 keV dans la partie «rouge» du spectre, tandis que NuSTAR perçoit l'énergie la plus élevée (les lumières «les plus lumineuses» - entre 3 et 70 keV).
Cette image XMM-Newton montre les magnifiques bras spiraux de la galaxie NGC1365. Les grandes régions observées par les satellites précédents contiennent tellement de rayonnement de fond que le rayonnement du trou noir central y est mélangé et dilué. NuSTAR est capable d'isoler le rayonnement d'un trou noir, ce qui permet une analyse plus précise de ses propriétés.
Les lignes montrent deux modèles théoriques expliquant les rayons X à basse énergie observés à partir de la galaxie NGC1365. La ligne rouge explique le rayonnement en utilisant un modèle dans lequel des nuages de poussière et de gaz ont partiellement bloqué les rayons X de la lumière. Et la ligne verte est un modèle dans lequel le rayonnement est réfléchi par le bord intérieur du disque d’accrétion situé près du trou noir. Les cercles bleus représentent les mesures XMM-Newton, expliquées également par les deux modèles.
Deux observatoires à rayons X valent mieux qu'un: NuSTAR a été en mesure de montrer que la vitesse de rotation d'un trou noir peut être mesurée complètement. XMM-Newton l'a aidé dans cette tâche. Contrairement au graphique précédent, où les valeurs des lignes rouges, vertes et bleues ont été peintes, le résultat apparaît ici en jaune, créé par NuSTAR. Bien que les deux modèles conviennent également aux données XMM-Newton, seul le modèle à disque de réflexion convient aux indicateurs NuSTAR.
