M87* observations catch the black hole's turbulent accretion flow
traduit et commente par R O HARTMANSHENN
Des observations de M87* capturent le flux d'accrétion turbulent du trou noir
par Norbert Junkes, Max Planck Society
Images observées et théoriques de M87*. À gauche : images EHT des campagnes d'observation de 2018 et 2017. Au milieu : images d'une simulation magnétohydrodynamique relativiste générale. À droite : la même simulation, floutée à la résolution observationnelle de l'EHT. Crédit : Astronomy & Astrophysics (2025). DOI : 10.1051/0004-6361/202451296
En utilisant les observations de 2017 et 2018, la collaboration Event Horizon Telescope (EHT) a fait progresser notre compréhension du trou noir supermassif au centre de Messier 87 (M87*). Cette étude marque une étape importante vers une analyse pluriannuelle à l'échelle de l'horizon, afin d'étudier le flux d'accrétion turbulent du trou noir. L'étude utilise un ensemble de simulations considérablement amélioré, trois fois plus important que les précédentes. Les résultats incluent des contributions majeures du MPIfR de Bonn, en Allemagne.
« Cette étude souligne l'importance d'intégrer des ensembles de simulation plus vastes et plus diversifiés dans l'étude du trou noir supermassif », explique Christian M. Fromm, membre du groupe de théorie EHT et affilié à l'Université de Würzburg et au MPIfR.
« En intégrant des données multi-époques à des modèles avancés, nous pouvons mieux comprendre les processus dynamiques à l'origine des variations de luminosité observées près de M87*. Cette approche ouvre la voie à de futures études axées sur l'interaction complexe entre la dynamique du plasma et la rotation du trou noir. »
Les résultats sont publiés dans la revue Astronomy & Astrophysics.
Hung-Yi Pu, professeur adjoint à l'Université normale nationale de Taiwan, ajoute : « L'environnement d'accrétion du trou noir est turbulent et dynamique. Comme nous pouvons traiter les observations de 2017 et 2018 comme des mesures indépendantes, nous pouvons contraindre l'environnement du trou noir avec une nouvelle perspective. Ce travail met en évidence le potentiel transformateur de l'observation de l'évolution du trou noir dans le temps. »
Les observations de 2018 ont confirmé l'anneau lumineux observé en 2017, avec un diamètre d'environ 43 microsecondes d'arc, correspondant aux prédictions théoriques pour l'ombre d'un trou noir de 6,5 milliards de masses solaires. La partie la plus brillante de l'anneau est décalée de 30 degrés dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, en raison de la turbulence dans le disque d'accrétion. Ce comportement est cohérent avec les prédictions de l'analyse de 2017, qui s'attendait à un tel décalage.
En utilisant un ensemble de données synthétiques trois fois plus important que celui de 2017, l'équipe EHT a analysé les modèles d'accrétion des deux années. Lorsque du gaz s'enroule dans un trou noir, il peut s'aligner avec ou s'opposer à la rotation du trou noir. Les changements observés s'expliquent mieux par le gaz qui s'écoule contre la rotation du trou noir.
"Les observations de 2018, associées aux données de 2017, révèlent une image nuancée du flux d'accrétion de M87*", déclare Eduardo Ros, scientifique au MPIfR. "L'étude souligne la nature évolutive des structures plasmatiques près de l'horizon des événements, offrant des indices sur les mécanismes de variabilité qui régissent les environnements des trous noirs. Ce processus itératif de modélisation et d'observation est essentiel pour percer les mystères de la dynamique de l'environnement des trous noirs".
Cette nouvelle compréhension est particulièrement significative à la lumière des observations complémentaires de l'ombre du trou noir par le Global Millimeter VLBI Array (GMVA) en 2018, qui ont été présentées en avril 2023. « Ces observations à une longueur d'onde de 3 mm, combinées aux résultats de l'EHT à une longueur d'onde de 1,3 mm, fournissent une image plus complète de l'environnement du trou noir et de sa dynamique », ajoute Thomas P. Krichbaum, également scientifique au MPIfR et membre de l'équipe de chercheurs.
L'analyse en cours des données EHT des années ultérieures (2021 et 2022) vise à fournir des contraintes statistiques plus fortes et des informations plus approfondies sur l'écoulement turbulent autour de M87*.
J. Anton Zensus, directeur du MPIfR et président fondateur de la collaboration EHT, note : « Ces résultats sont basés sur le travail continu de l'EHT et sont confirmés par les recherches menées avec le GMVA. Ils montrent à quel point les partenariats mondiaux, les technologies de pointe et la recherche continue sont importants pour le progrès scientifique. »
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COMMENTAIRES
L 'article nous avertit que
c est le traitement de l ensemblr des
observations de M87* qui en captirant 'accrétion turbulent du trou noir permet cette forme de représentation photographique de ce trou noir géant ....
En utilisant des observations de 2017 et 2018, la collaboration Event Horizon Telescope (EHT) a fait progresser notre compréhension du trou noir supermassif au centre de Messier 87 (M87*). Cette étude marque une étape importante vers une analyse pluriannuelle à l'échelle de l'horizon, afin d'étudier les flux
x d'accrétion turbulent du trou noir. Elle utilise un ensemble de simulations
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More information: The persistent shadow of the supermassive black hole of M87, Astronomy & Astrophysics (2025). DOI: 10.1051/0004-6361/202451296
Journal information: Astronomy & Astrophysics
Provided by Max Planck Society
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