Les astronomes qui souhaitent des mesures plus précises des trous noirs distants ont de nouveaux assistants - des robots capables de s’acquitter de la tâche fastidieuse de surveillance de la lueur des nuages situés à proximité des trous noirs.
La méthode, connue sous le nom de cartographie d'écho, est au service des astronomes depuis des décennies, mais elle nécessite beaucoup de coûts, à la fois en main-d'œuvre et en temps de fonctionnement du télescope.
L'idée est que le rayonnement de la matière en rotation à l'entrée du trou noir existant éclaire les nuages lointains. L'analyse chimique du gaz présent dans le disque d'accrétion autour du trou noir et sa comparaison avec la lueur du gaz située à une distance aideront les astronomes à calculer la masse du trou noir et la force du champ gravitationnel.
«Cette méthode tire parti du fait que les disques d’accrétion ne brillent pas toujours avec la même luminosité», écrit l’observatoire de l’Université du Texas (Observatoire de l’Université du Texas McDonald) sur le site Web Stardate.org.
«Le disque peut briller très fort quand une nouvelle substance arrive ... ou lorsque des champs magnétiques font en sorte que les gaz du disque se collent ensemble. Mesurer combien de temps les nuages voisins mettent à briller l'éclairage de ces flashs déterminera leur distance au trou noir. Et mesurer la largeur des lignes dans le spectre de ces nuages montrera à quelle vitesse ils se déplacent », explique l'observatoire. Pour vérifier si l'observatoire robotique sera capable de cartographier, les astronomes ont lancé un programme pilote sur l'observatoire mondial des télescopes de Las Cumbres (réseau de télescopes mondiaux de l'observatoire Las Cumbres, LCOGT), qui consiste actuellement en 11 télescopes automatisés situés au Texas, à Hawaii, en Australie, Afrique du Sud et Chili.
La dernière acquisition de ce réseau est FLOYDS, une paire de spectrographes séparateurs de lumière montés sur le télescope Folks-North (Faulkes Telescope North) à l'observatoire Haleakala à Hawaii et sur Folks-South (Faulkes Télescope Sud) dans le Siding Surridor Sprree Sprree dans le Sprree Sprree. Siding Spring Observatory) en Nouvelle-Galles du Sud, Australie.
"Un spectrographe est un type spécial de caméra qui divise la lumière d'un objet en ses couleurs constitutives, comme un arc-en-ciel, et vous permet, par exemple, de mesurer la composition chimique d'un objet et sa vitesse de déplacement par rapport à vous", a déclaré l'astrophysicien David Sand de la Texas Tech University. Courrier à Discovery News.
Prendre des photos du ciel à l'aide de robots est chose courante, "mais les spectrographes ont été et restent un mot assez nouveau."
(FLOYDS est le nom donné en l'honneur du groupe Pink Floyd et ses prismes divisionnaires culte éclairant la couverture de l'album "Le côté obscur de la lune").
Pendant environ 200 jours, des photodétecteurs et spectrographes robotisés de FLOYDS à Hawaii ont surveillé ARP 151, une galaxie bien étudiée située à 300 millions d'années-lumière dans la constellation de la Grande Ourse. La galaxie contient un trou noir massif, estimé par la précédente éco-cartographie entre 6,5 et 7 millions de fois la masse du Soleil. À titre de comparaison, le trou noir central de la Voie lactée a une masse d'environ 4 millions de fois supérieure à celle du Soleil.
Les robots astronomes ont prouvé leur efficacité en fournissant une mesure de masse de trous noirs ARP 151 de 6,2 millions de fois la masse du Soleil.
«Apparemment, les zones autour du trou noir ont changé au cours des dernières années, ce qui est très intéressant», déclare Sand.
«Ces résultats représentent la première étape, prouvant les puissantes capacités des robots LCOGT à mener des programmes à long terme (au cœur d’une galaxie active) qui sont difficiles à mettre en œuvre avec un effort humain», a conclu le physicien de recherche Stefano Valenti de l’Université de Californie à Santa Barbara avec ses collègues, publié le mois dernier dans la revue Astrophysical Journal Letters.
Après des preuves concluantes, le réseau de robots s’intéresse maintenant à une étude plus approfondie des galaxies des trous noirs proches et lointaines.
«En ayant de telles opportunités avec nos robots, nous essayons vraiment de donner un nouvel élan à la méthode», déclare Sand.
