Hervé Henry Il y a trois ans, la toute première image d’un trou noir a stupéfié le monde. Une fosse noire de néant entourée d’un anneau de lumière ardent. Cette impression emblématique du trou noir au centre de la galaxie Messier 87 a été mise au stage grâce au télescope Event Horizon, un réseau mondial d’antennes radio synchronisées agissant comme un télescope géant.
Maintenant, deux chercheurs de Columbia ont mis au stage un moyen potentiellement as well as straightforward de regarder dans l’abîme. Décrites dans des études complémentaires dans Physical Assessment Letters et Bodily Review D, leur strategy d’imagerie pourrait permettre aux astronomes d’étudier des trous noirs in addition petits que celui de M87, un monstre d’une masse de 6,5 milliards de soleils, hébergé dans des galaxies moreover éloignées que M87, qui à 55 hundreds of thousands de lumière -années, est encore relativement proche de notre propre Voie lactée.
Tout d’abord, vous avez besoin d’une paire de trous noirs supermassifs en voie de fusion. Deuxièmement, vous devez regarder la paire sous un angle presque latéral. De ce issue de vue latéral, lorsqu’un trou noir passe devant l’autre, vous devriez être en mesure de voir un éclair lumineux alors que l’anneau lumineux du trou noir le furthermore éloigné est amplifié par le trou noir le in addition proche de vous, un phénomène connue sous le nom de lentille gravitationnelle.
L’effet de lentille est bien connu, mais ce que les chercheurs ont découvert ici était un signal caché : une baisse distinct de la luminosité correspondant à “l’ombre” du trou noir à l’arrière. Cette gradation subtile peut durer de quelques heures à quelques jours, selon la masse des trous noirs et la proximité de leurs orbites. Si vous mesurez la durée du creux, disent les chercheurs, vous pouvez estimer la taille et la forme de l’ombre projetée par l’horizon des événements du trou noir, le point de non-sortie. pas même la lumière.
“Il a fallu des années et un effort considérable de la aspect de dizaines de scientifiques pour créer cette impression haute résolution des trous noirs de M87″, a déclaré le premier auteur de l’étude, Jordy Davelaar, postdoctorant à Columbia et au Centre d’astrophysique computationnelle du Flatiron Institute.”
Il a ajouté, “avec notre technique, vous mesurez la luminosité des trous noirs au fil du temps, vous n’avez pas besoin de résoudre chaque objet spatialement. Il devrait être probable de trouver ce signal dans de nombreuses galaxies.”
L’ombre d’un trou noir est à la fois sa caractéristique la furthermore mystérieuse et la in addition educational. “Cette tache sombre nous renseigne sur la taille du trou noir, la forme de l’espace-temps qui l’entoure et remark la matière tombe dans le trou noir près de son horizon”, a déclaré le co-auteur Zoltan Haiman, professeur de physique à Columbia.
Le télescope spatial Kepler, chasseur de planètes, de la NASA balayait les minuscules baisses de luminosité correspondant à une planète passant devant son étoile hôte. Au lieu de cela, Kepler a fini par détecter les éruptions de ce que Haiman et ses collègues prétendent être une paire de trous noirs fusionnés.
Ils ont nommé la galaxie lointaine “Spikey” pour les pics de luminosité déclenchés par ses trous noirs présumés se grossissant mutuellement à chaque rotation complète by way of l’effet de lentille. Pour en savoir furthermore sur l’éruption, Haiman a construit un modèle avec son postdoc, Davelaar.
Ils ont cependant été confus lorsque leur paire de trous noirs simulés a produit une baisse de luminosité inattendue, mais périodique, chaque fois que l’un tournait devant l’autre. Au début, ils pensaient que c’était une erreur de codage. Mais une vérification furthermore poussée les a amenés à faire confiance au signal.
Alors qu’ils cherchaient un mécanisme physique pour l’expliquer, ils se sont rendu compte que chaque baisse de luminosité correspondait étroitement au temps qu’il fallait au trou noir le plus proche du spectateur pour passer devant l’ombre du trou noir à l’arrière.
Les chercheurs recherchent actuellement d’autres données de télescope pour essayer de confirmer la baisse qu’ils ont vue dans les données de Kepler afin de vérifier que Spikey abrite en fait une paire de trous noirs fusionnés. Si tout se vérifie.
Au fur et à mesure que des télescopes plus puissants seront mis en ligne dans les années à venir, d’autres opportunités pourraient se présenter. L’observatoire Vera Rubin, qui doit ouvrir ses portes cette année, vise in addition de 100 tens of millions de trous noirs supermassifs. D’autres reconnaissances de trous noirs seront possibles lorsque le détecteur d’ondes gravitationnelles de la NASA, LISA, sera lancé dans l’espace en 2030.
“Même si seule une infime portion de ces binaires de trous noirs a les bonnes conditions pour mesurer notre effet proposé, nous pourrions trouver bon nombre de ces creux de trous noirs”, a déclaré Davelaar.
