Un télescope virtuel se prépare à photographier un anneau de feu dans un trou noir

Un télescope virtuel se prépare à photographier un anneau de feu dans un trou noir

Grâce à l’ajout d’un nouveau télescope au point le plus au sud de la Terre, le projet Event Horizon Telescope (EHT), qui couvre actuellement le diamètre de notre planète, permettra à un astronome de capturer un anneau lumineux entourant un trou noir supermassif.

En utilisant une méthode appelée interféromètre à base ultra-longue, les astronomes peuvent combiner des observations au télescope situées dans des endroits éloignés de la planète. La distance entre ces observatoires, appelée «ligne de base», simule un télescope virtuel du même diamètre. Ainsi, si vous avez des télescopes éparpillés dans l'hémisphère du globe à une distance de 5 000 kilomètres, vous imitez essentiellement un télescope géant d'un diamètre de 5 000 kilomètres.

Bien sûr, ce n’est pas une tâche facile de construire un groupe de télescopes et de les envoyer à un objet céleste dans l’espoir d’obtenir des données, mais à mesure que la technologie de communication des équipements et les logiciels informatiques deviennent plus sophistiqués, des projets ambitieux tels que EHT deviennent de plus en plus populaires.

Des scientifiques tentent maintenant d'observer directement un trou noir supermassif situé au centre de notre galaxie, situé dans une puissante source radio appelée Sagittarius A. Pour cela, le télescope du pôle Sud (SPT), situé à la station polaire Amundsen-Scott, a rejoint l'EHT. et a ouvert l'ère de l'étude des objets les plus extrêmes de notre univers.

Le télescope du pôle Sud est un télescope de 10 mètres, sensible aux longueurs d'onde millimétriques, qui servira à créer une image haute résolution d'un rayonnement de fond cosmique à micro-ondes ou d'un rayonnement relique. Associé au projet Event Horizon Telescope, ce télescope bénéficie d’un emplacement unique et donnera un formidable élan au développement d’un projet d’interféromètre à base très longue.

Un télescope virtuel se prépare à photographier un anneau de feu dans un trou noir

Le télescope du pôle Sud et le radiotélescope d’Atacama Pathfinder Experiment ont été combinés pour la première fois dans un projet d’interféromètre avec une base très longue en janvier. Deux sources peuvent observer simultanément deux sources: un trou noir situé au centre de la galaxie de la Voie Lactée, Sagittarius A * et un trou noir situé au centre d'une galaxie lointaine Centaurus A.

«Maintenant que nous avons connecté un interféromètre à base extra-longue au SPT, le projet Event Horizon Telescope couvre vraiment toute la Terre, du télescope de moins d’un millimètre situé sur le mont Graham en Arizona en Californie à Hawaii, au Chili, au Mexique, en Espagne et au pôle Sud», a déclaré Dan Marroun. de l'Université de l'Arizona. "Connecter SPT nous donne une résolution nettement supérieure à celle des tableaux précédents, ce qui est crucial pour les objectifs EHT. Pour nous assurer que l'horizon des événements existe autour du trou noir et pour tester la théorie de la relativité générale d'Einstein, nous devons brosser un tableau détaillé du trou noir. Grâce à EHT nous sommes capables de faire cela. "

Nous prévoyons que, lorsque le projet EHT sera lancé, il sera 1000 fois plus puissant que le télescope spatial Hubble et que nous pourrons voir un anneau ou un croissant lumineux entourant un trou noir supermassif au cœur de la Voie lactée. Bien qu'un trou noir supermassif soit 4 000 000 fois plus massif que notre Soleil et situé à une distance de 26 000 années-lumière, sa taille prévue sera relativement petite.

"Etant donné que l'horizon des événements sera moins grand que l'orbite de Mercure autour du Soleil, mais qu'il sera situé à une distance de 26 000 années-lumière de la Terre, étudier l'horizon des événements sera comme lire un journal à New York alors qu'il se trouve en Californie", Sortie de l'Université de l'Arizona Cependant, les astrophysiciens s'inquiètent de ce que nous verrons.

Si notre compréhension actuelle du fonctionnement d'un trou noir est vraie, nous avons une idée générale de ce que nous verrons. Bien que l'horizon des événements soit le point de non retour, même pour la lumière, la physique extrême d'un trou noir génère un rayonnement puissant. Dans ce cas, l'EHT devra imprimer une structure en anneau partielle ou complète. Le rayonnement d'énergie qui brille autour d'une ombre sombre très spécifique est l'ombre de l'horizon des événements.

Un télescope virtuel se prépare à photographier un anneau de feu dans un trou noir

Une simulation de l'apparence d'un trou noir lors de l'utilisation d'un EHT. Gauche: modélisation de l'horizon des événements de trou noir. Au centre: à quoi cette bague peut-elle ressembler à partir de 7 télescopes? À droite: à quoi ressemblera l'anneau parmi 13 télescopes. La résolution de l'EHT augmente avec le nombre de télescopes.

«Nous sommes très heureux que SPT fasse désormais partie de l’ISE», a déclaré John Karlstrom, qui collabore avec SPT. "Ce sera si intéressant de revenir sur le début de l'univers." "J'observe ce projet avec un grand intérêt depuis plusieurs années et il est bon de voir que l'EHT a pris une certaine forme."

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