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La première image réelle d'un trou noir. Demain!

Demain, le 10 avril 2019 nous attendun événement historique que tous les astronomes du monde attendent. Les participants au projet Event Horizon Telescope, qui regroupe plusieurs radiotélescopes situés dans différentes parties de notre planète, vont démontrer pour la première fois une image réelle de deux trous noirs. L'un des objets, ayant une masse de 4,1 millions de cellules solaires, est situé au centre de notre galaxie de la Voie Lactée et est caché dans les profondeurs d'amas denses de poussière et de gaz interstellaires. Le deuxième objet est situé au cœur de la galaxie elliptique géante Messier 87 (M87), située dans la constellation de la Vierge. L'objet a une masse équivalente à 7 milliards de soleil et produit des jets d'énergie puissants à une distance de plusieurs milliers d'années-lumière.

Si les calculs des scientifiques étaient corrects etLes observations sur les objets ont été réussies, puis demain nous pourrons voir des images d’au moins un, voire deux trous noirs, susceptibles de se présenter sous la forme de deux petites ombres, soulignées par des nuages ​​chauds de gaz et de poussière, ainsi que de très puissants rayonnement d'énergie. Que ces objets soient en forme - de forme ronde, ovale ou de nature complètement différente - dépend de leur rotation (et à quelle vitesse), de la justesse avec laquelle Einstein a été décrit et de leur niveau d'activité.

La véritable image de ces ombres, qui sont siEinstein et Hawking ont beaucoup discuté, dans lequel les lois habituelles de la physique cessent de fonctionner, dans lesquelles le temps s'arrête, toute matière et la lumière disparaissent sans laisser de trace, cessant d'exister dans le monde physique que nous connaissons et ne laissant que des souvenirs, devraient être définitivement conservées dans la mémoire de toute astrophysique. Pour la première fois de l'histoire, les scientifiques pourront se plonger dans le cœur même de l'infini.

Bien sûr, tout cela ne se produira que sisi les astronomes pouvaient réellement les voir. Selon la publication du New York Times, l'équipe du projet Event Horizon n'a pratiquement pas rendu compte des progrès accomplis pendant toute la période d'observation et d'analyse des données reçues. Par conséquent, personne ne peut dire avec certitude s’ils ont vraiment réussi à obtenir de vraies images de trous noirs.

La source radio Sagittaire A * au centre de notre galaxie

Malgré le secret complet, la têteLe projet Event Horizon Telescope, Shep Doleman, déclare que son équipe travaille "avec un dévouement sans faille, en vérifiant chaque résultat quatre fois". Doulman a récemment visité le Centre d'astrophysique Harvard-Smithsonian sans rien dire, mais il a semblé que lui et son équipe avaient vraiment quelque chose à montrer et à dire.

Annonce des résultats d'une étude de deux ansIl est prévu de le faire simultanément dans six endroits du monde entier, ce qui indique qu’il est révélateur de l’importance de ce projet pour la communauté scientifique internationale. Par exemple, une présentation aura lieu au National Press Club à Washington, une autre conférence de presse sera donnée par Frans Cordova, responsable de la National Science Foundation. L'équipe de scientifiques du projet Event Horizon Telescope va rester au Musée national de l'aéronautique et de l'astronautique.

Il est à noter que la présentation aura lieu presqueun siècle plus tard, depuis que les images déformées des étoiles ont rendu Einstein véritablement célèbre et ont consolidé sa théorie générale de la relativité (GTR) en tant que loi indestructible du cosmos. Il a expliqué et décrit comment, avec la présence de masse et d'énergie, la gravité peut déformer l'espace et le temps, permettant ainsi au contenu de l'univers, y compris la lumière, de fonctionner et de suivre non seulement des lignes droites, mais également des chemins très courbes.

GTR a conduit la science à un nouveau concept de compréhensionl’espace, dans lequel l’espace-temps peut trembler, se plier, s’étendre, se tordre et enfin disparaître à jamais dans la bouche de trous noirs. À la surprise d'Einstein lui-même, ses équations ont montré qu'une énorme concentration de matière et d'énergie en un seul endroit peut détruire l'espace-temps, absorbant la matière et la lumière en un rien infini. Le scientifique n'a pas aimé cette idée, mais la science moderne croit que l'Univers contient de nombreux trous noirs prêts à tout dévorer sur son passage. Et beaucoup d'entre eux représentent l'étape finale de l'évolution des étoiles qui s'effondrent.

Des doutes en faveur de l'existence de cesDes objets ont disparu il y a trois ans grâce à la découverte du personnel de l'observatoire laser interférométrique à ondes de gravitation (LIGO). À l'aide d'un équipement très sensible, les scientifiques ont entendu un «écho» d'une paire de trous noirs très éloignés de nous, ce qui a provoqué un «tremblement» de tissu spatio-temporel, qui, comme les vagues d'une pierre lancée dans l'eau, se propagent dans tout l'univers et sont capturés par l'équipement LIGO. Depuis lors, les astrophysiciens ont observé plusieurs autres collisions de trous noirs. En fin de compte, il devint si trivial que même parmi les scientifiques, ces événements cessèrent de susciter une crainte révérencieuse.

Néanmoins, les astronomes sont très intrigués par l’opportunité de voir enfin ce qui leur était auparavant caché.

«Oui, j'aimerais vraiment voir son image. Connaissant les lois de la physique et des mathématiques, je comprends parfaitement que la phrase «voir un trou noir» ne sonne pas très bien, mais la possibilité de jeter un regard personnel sur la vraie image de ce que nous voulions tous voir depuis si longtemps est tout simplement génial! », Commentaires Daniel Holtz de l'Université de Chicago.

«Il est très intéressant, même d'un point de vue technique, de voir personnellement l'image d'un trou noir», déclare l'astrophysicien de l'université de Yale, Priyamvada Natarajan.

Comme l’ont souligné les interviewés du New York Times, en particulierCe qui est passionnant pour eux, c’est que ces trous noirs ne sont pas des «cadavres d’étoiles», mais de véritables monstres géants situés au centre de leurs galaxies, affectant directement le temps cosmique et générant des émissions d’énergie pour des milliers d’années-lumière.

Même si ces images ne le sont pasComme nous nous y attendons tous, l’opportunité de voir au moins une petite partie de ces entités apportera une contribution inestimable à leurs recherches et à leur compréhension de ce qu’elles sont réellement et de la manière dont elles sont capables de démontrer tous les pouvoirs incroyables et les opportunités qui leur sont attribuées.

Au centre de la voie lactée, à environ 26 km de distance000 ans-lumière de la Terre est une source d'émission radioélectrique appelée Sagittaire A *. En traquant les orbites des étoiles autour de ce hub central, les astronomes ont pu calculer ce qui suit: quel qu’il soit, il possède quatre millions de masses solaires. L'objet n'émet pas de lumière visible ou infrarouge. Si ce n'est pas un trou noir, les scientifiques ne sont même pas prêts à deviner ce que c'est vraiment. La seule façon de le savoir est d’essayer d’observer à travers la poussière et les gaz environnants et, à travers toutes les vérités et les pratiques sordides, de faire une observation directe de ce qui est là.

Faites-le écraser. Selon les calculs habituels d'Einstein, le diamètre d'un trou noir, d'une masse de 4,1 millions de solaires, sera seulement d'environ 24 millions de kilomètres - un tout petit point à l'échelle cosmique tenant compte de la distance d'observation. Heureusement, la gravité du trou noir lui-même lui permet de paraître au moins deux fois plus grande. Mais même dans ce cas, une tentative de le voir ressemblera à une tentative de voir une orange sur la lune à l'œil nu.

Pour voir quelque chose d'aussi petit avecune grande distance nécessite un télescope vraiment énorme et très puissant. C'est ici que le radiotélescope Event Horizon, nommé d'après la frontière dans l'espace-temps entourant le trou noir et le prétendu point de non-retour, s'est révélé très utile. Tout ce qui la traverse est condamné à être englouti à l'infini. Le projet est le fruit de l'astrophysicien Shep Doleman, qui a sérieusement réfléchi à sa mise en œuvre après avoir étudié des activités mystérieuses dans les centres de radio galaxies supermassives telles que M87.

Galaxy M87. Un jet relativiste s'échappe du centre de la galaxie

Event Horizon est un réseauradiotélescopes fonctionnant sur le principe de l'interférométrie radioélectrique à bases très longues. Les télescopes sont éloignés les uns des autres sur de très longues distances. Par exemple, l'un est le pôle Sud, l'autre en France, le troisième au Chili, un autre sur l'île d'Hawaï. En fait, cela a permis à M. Doleman et ses collègues de créer un radiotélescope virtuel de la taille de la Terre. Les travaux sur sa création ont été réalisés sur 10 ans. Enfin, en avril 2017, le réseau de huit télescopes a été synchronisé avec une horloge atomique et a fixé ses yeux sur le centre de la Voie lactée, ainsi que sur le centre de la galaxie super géante M87. Les observations continues ont continué pendant 10 jours.

L'observatoire de La Silla, situé au Chili et appartenant à l'observatoire européen austral. Une des stations ayant participé au projet Event Horizon

Les deux années suivantes, les scientifiques ont passé le décodageet analyse des données. Les volumes de ces informations se sont avérés tellement importants (chacun des télescopes a collecté 500 To d'informations) qu'il était impossible de les transmettre via Internet. Par conséquent, les données ont été stockées sur des disques durs (1024 pièces au total) et envoyées à Haystack Observatory (appartenant au Massachusetts Institute of Technology, États-Unis), ainsi qu’à l’Institut Max Planck de radioastronomie de Bonn (Allemagne). Les deux laboratoires disposent de supercalculateurs capables de désassembler et de structurer une telle quantité d'informations.

Données d'un radiotélescope situé dans le sudle pôle n'a pu être obtenu qu'en décembre 2017. Comme le fait remarquer le Dr Doulman, «le coupable était l'hiver antarctique, une époque où il était impossible d'apporter quoi que ce soit et de le retirer du pôle Sud.

En 2018, l'équipe d'astronomes divisée enquatre groupes indépendants qui ont participé à la compilation d'images de trous noirs à partir des données obtenues. Pour l’objectivité des résultats, aucun des groupes n’est entré en contact, a déclaré le Dr Doleman. Malgré la phase finale des travaux, une autre installation du Groenland a rejoint le projet de télescope virtuel Event Horizon en avril de la même année. Après cela, la surveillance des centres de la Voie lactée et de la galaxie M87 a été effectuée à nouveau. Et cette fois, les données ont été collectées deux fois plus que lors des observations de 2017.

«Nos capacités ont été multipliées par la suite», commente Doleman.

Les nouvelles données d'observation n'ont pas été échantillonnéesles analyses, dont les résultats seront annoncés demain, mais elles permettent aux astronomes de vérifier les informations obtenues en 2017, ainsi que de suivre les modifications éventuelles.

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