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Nouvelles du Ciel d'Avril 2021 |
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Nouvelles du Ciel d'Avril 2021 |
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Sources
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Hubble observe la croissance d'une planète géante
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L'exoplanète PDS 70b engloutit du gaz et de la poussière comme elle continue de prendre de la masse.
Avez-vous déjà fait un désordre complet dans votre cuisine pendant la cuisson? À certains moments, il peut sembler que de la farine flotte dans l'air, mais une fois que vous avez ajouté beaucoup d'eau et formé votre pâte, le pain ressemble plus à une boule. Un processus similaire est à l'śuvre dans un système solaire éloigné connu sous le nom de PDS 70, sauf que la farine et l'eau sont remplacées par du gaz et de la poussière. Dans le cas de la planète PDS 70b, le gaz et la poussière sont lentement aspirés alors que ce monde lointain construit sa masse sur des millions d'années.
Les chercheurs utilisant Hubble ont mesuré directement le taux de croissance de la masse de PDS 70b pour la première fois en utilisant les sensibilités ultraviolettes uniques de l'observatoire pour capturer le rayonnement d'un gaz extrêmement chaud tombant sur la planète. Le monde massif de la taille de Jupiter orbite à peu près à la même distance qu'Uranus du Soleil - bien qu'il se fraye un chemin à travers un désordre de gaz et de poussière alors qu'il se déplace dans le système solaire. La planète, qui a commencé à se former il y a environ 5 millions d'années, est peut-être à la fin de son processus de formation. Les découvertes des chercheurs ouvrent une nouvelle façon d'étudier la formation de planètes qui pourraient aider d'autres astronomes cherchant à en savoir plus sur la croissance des planètes géantes dans des systèmes solaires éloignés.
Science: McDonald Observatory–University of Texas,
Yifan Zhou (UT)
Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie
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Comètes C/2020 F7 (Lemmon), C/2019 U5 (PANSTARRS)
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C/2020 F7 (Lemmon) Marco Micheli rapporte avoir détecté une activité cométaire de l'objet A/2020 F7 observé à Mauna Kea par le Canada-France-Hawaii Telescope de 3.6-m le 19 Octobre 2020, notant une chevelure diffuse de 5" et une possible queue large et faible au nord-nord-est.
Découvert sur des images prises le 22 Mars 2020 avec le télescope de 1,5 m du Mt. Lemmon Survey, l'objet répertorié A/2020 F7 n'avait jusqu'à présent montré aucune activité cométaire. Des observations antérieures à la découverte, obtenues en 2020 les 04 et 23 Janvier et les 02 et 21 Février par le Mt. Lemmon Survey, le 27 Janvier par Pan-STARRS 2, le 31 Janvier par Pan-STARRS 1, et les 19 et 20 Janvier par le Palomar Mountain--ZTF, ont été identifiées.
Les éléments orbitaux elliptiques de la comète C/2020 F7 (Lemmon) indiquent un passage au périhélie le 14 Novembre 2021 à une distance d'environ 5,3 UA du Soleil.
C/2019 U5 (PANSTARRS) Marco Micheli rapporte avoir détecté une activité cométaire de l'objet A/2019 U5 observé à Mauna Kea par le Canada-France-Hawaii Telescope de 3.6-m le 13 Septembre 2020, notant une chevelure diffuse de 4" et une queue de 3" en P.A. de 90°.
Découvert sur des images prises le 22 Octobre 2019 avec le télescope Pan-STARRS 1 de 1,8 m de Haleakala, l'objet répertorié A/2019 U5 et classifié en tant que astéroide parabolique par le JPL, circule sur une orbite rétrograde avec un passage au périhélie en Mars 2023 à une distance d'environ 3,6 UA du Soleil. L'objet ne montrait pas d'activité cométaire lors de sa découverte, mais il se trouvait encore à plus de 10 UA du Soleil. Des observations antérieures à la découverte, obtenues le 11 Octobre 2019 par le Mt. Lemmon Survey, ont été identifiées par la suite.
Les éléments orbitaux hyperboliques de la comète C/2019 U5 (PANSTARRS) indiquent un passage au périhélie le 30 Mars 2023 à une distance d'environ 3,6 UA du Soleil.
Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie |
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de Michel ORY
Un des phénomènes les plus impressionnants de l'Univers nous dévoile peu à peu tous ses secrets.
Crainte de mauvais présages dans l'Antiquité, supposées maintenant avoir joué un rôle majeur dans le développement de la vie sur Terre, les comètes sont une éternelle source d'études et de fascination pour les astronomes amateurs comme pour les professionnels.
Fourmillant de conseils pratiques et d'anecdotes, le livre de Michel Ory nous immerge dans la vie quotidienne de ces chasseurs de comètes. Comment en découvrir une ? Comment se la faire attribuer ? Peut-on déterminer son orbite, calculer sa trajectoire, anticiper son retour ?
On découvre une communauté internationale de passionnés qui, depuis longtemps, contribue sans relâche à l'étude de ces phénomènes célestes. De nombreuses photos et des illustrations réalisées par le dessinateur de presse Pitch Comment viennent enrichir l'ensemble.
Professeur de physique au lycée cantonal de Porrentruy, ancien journaliste et astronome amateur passionné, Michel Ory écume les observatoires aux quatre coins du globe, à la recherche de ces phénomènes célestes. En 2008, par la découverte de 304P/Ory, il intègre la « communauté » des chasseurs/découvreurs de comètes.
Sommaire : 1. Découvrir sa première comète – 2. Origine et nature des comètes – 3. Les étoiles filantes, des poussières de comètes – 4. Cometography, la référence mondiale – 5. Mes amateur(e)s stars – 6. Souvent perdues, parfois retrouvées – 7. Ils ont décroché le jackpot – 8. L'affaire Bappu et la légende Ikeya – 9. Une comète pour la science – 10. Comment observer les comètes depuis son jardin ? – 11. Voir la prochaine grande comète – Annexe. Où évoluent les comètes dans le système solaire ? – Bibliographie – Glossaire – Index
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Hubble capture une étoile géante au bord de la destruction
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L'étoile pétulante éjecte une bulle spectaculaire de gaz incandescents
La puissante géante bleue AG Carinae n'est pas votre étoile normale. L'une des étoiles les plus brillantes de notre galaxie de la Voie Lactée, AG Carinae est brûlante, brillante de l'éclat d'un million de soleils. Vous auriez besoin d'un super écran solaire si vous viviez à proximité de l'étoile. L'étoile est jusqu'à 70 fois plus lourde que notre Soleil et brûle du carburant à un rythme féroce.
Son opulence signifie que l'étoile gigantesque vit dans la voie rapide. Déverser autant d'énergie a des conséquences néfastes sur le monstre stellaire. Il est sujet à des crises convulsives, se dilatant comme une montgolfière et déversant ses couches externes de matériau dans l'espace. Il y a 10.000 ans, une ou plusieurs éruptions géantes ont créé la magnifique coquille de poussière et de gaz en expansion que l'on voit ici. Les étoiles comme celle-ci sont rares : moins de 50 résident dans notre groupe local de galaxies voisines.
Le télescope spatial Hubble a capturé une image de cette explosion particulièrement importante pour commémorer le 31e anniversaire du lancement dans l'espace de l'observatoire en orbite autour de la Terre.
Image: NASA, ESA, STScI
Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie
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Hubble repère des quasars doubles dans des galaxies en fusion
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Les habitants de notre galaxie de la Voie lactée vivant dans plusieurs milliards d'années auront un ciel nettement différent au-dessus de leur tête. Deux objets brillants, chacun aussi brillant que la Pleine Lune ou plus brillant, noieront les étoiles de leur éclat. Ces ampoules géantes flamboyantes sont une paire de quasars, mis au monde par la collision de notre Voie lactée avec la galaxie voisine d'Andromède.
Les quasars sont enflammés par des trous noirs monstres se nourrissant avec voracité de matière en fusion, déclenchant un torrent de radiations. La Voie lactée et Andromède ont de tels trous noirs dans leurs cśurs, qui sont maintenant des géants endormis. A savoir, jusqu'à l'explosion. Le duo sera alors aussi meurtrier qu'éblouissant. Des radiations explosives de la paire de quasars pourraient stériliser les surfaces des planètes, anéantissant d'innombrables civilisations extraterrestres.
Cette histoire de quasars en duel «étoile de la mort» qui se profile dans le ciel peut sembler être une scène d'un film de science-fiction. Mais l'Univers réel est plus étrange que la fiction. C'est en fait une histoire qui s'est déroulée entre deux paires de galaxies qui existaient il y a longtemps et très loin. Les quatre galaxies, contenant chacune un quasar central et brillant, sont en train de fusionner. Au fur et à mesure que les deux galaxies de chaque paire de quasars se rapprochent, leurs quasars font de même. Hubble a capturé l'action, photographiant deux paires de quasars qui existaient il y a 10 milliards d'années, au plus fort des rencontres rapprochées entre les galaxies. La découverte offre un moyen unique de sonder les collisions entre les galaxies dans l'Univers primitif qui, autrement, n'auraient pas été détectées. Les anciens quasars sont éparpillés dans les cieux, il est donc fortuit de trouver ces duos dynamiques. Les astronomes estiment qu'un quasars sur mille seulement est en réalité un quasar double.
Artist's Illustration: NASA, ESA, and J. Olmsted (STScI) Science: NASA, ESA, Y. Shen and X. Liu (University of Illinois, Urbana-Champaign), and H.-C. Hwang and N. Zakamska (Johns Hopkins University)
Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie
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La première comète interstellaire pourrait être la plus ''pure'' jamais découverte
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De nouvelles observations réalisées à l'aide du Very Large Telescope de l'Observatoire Européen Austral (le VLT de l'ESO) indiquent que la comète vagabonde 2I/Borisov, qui n'est que la deuxième et la plus récente visiteuse interstellaire de notre système solaire, est l'une des plus " pures " jamais observées. Les astronomes pensent que cette comète n'est probablement jamais passée près d'une étoile, ce qui en fait un vestige intacte du nuage de gaz et de poussière dont elle est issue.
Image de la comète interstellaire 2I/Borisov capturée avec le VLT - Crédit : ESO/O. Hainaut
2I/Borisov a été découverte par l'astronome amateur Gennady Borisov en août 2019 et il a été confirmé qu'elle venait d'au-delà du système solaire quelques semaines plus tard. "2I/Borisov pourrait être la première comète véritablement "pure" jamais observée", explique Stefano Bagnulo, de l'Armagh Observatory and Planetarium, en Irlande du Nord (Royaume-Uni), qui a dirigé la nouvelle étude publiée aujourd'hui dans Nature Communications. L'équipe pense que la comète n'était jamais passée près d'une étoile avant de frôler le Soleil en 2019.
Bagnulo et ses collègues ont utilisé l'instrument FORS2 du VLT de l'ESO, situé dans le nord du Chili, pour étudier 2I/Borisov en détail en utilisant une technique appelée polarimétrie [1]. Comme cette technique est régulièrement utilisée pour étudier les comètes et d'autres petits corps de notre système solaire, l'équipe a pu comparer le visiteur interstellaire avec nos comètes locales.
L'équipe a découvert que 2I/Borisov possède des propriétés polarimétriques distinctes de celles des comètes du système solaire, à l'exception de Hale-Bopp. La comète Hale-Bopp a suscité l'intérêt du public à la fin des années 1990 parce qu'elle était facilement visible à l'śil nu, et aussi parce qu'elle était l'une des comètes les plus intactes que les astronomes n'aient jamais observée. Avant son dernier passage, on pense que Hale-Bopp n'est passée qu'une seule fois devant le Soleil et qu'elle a donc été à peine affectée par le vent et le rayonnement solaires. Cela signifie qu'elle était "pure", avec une composition très similaire à celle du nuage de gaz et de poussière à partir duquel elle s'est formée - ainsi que le reste du système solaire - il y a environ 4,5 milliards d'années.
En analysant la polarisation et la couleur de la comète pour recueillir des indices sur sa composition, l'équipe a conclu que 2I/Borisov est en fait encore plus « pure » que Hale-Bopp. Cela signifie qu'elle porte les signatures intactes du nuage de gaz et de poussière à partir duquel elle s'est formée.
« Le fait que les deux comètes soient remarquablement similaires laisse supposer que l'environnement dans lequel 2I/Borisov a vu le jour n'est pas si différent, en termes de composition, de l'environnement des débuts du système solaire », explique Alberto Cellino, co-auteur de l'étude, de l'Observatoire d'astrophysique de Turin, Institut national d'astrophysique (INAF), Italie.
Olivier Hainaut, astronome à l'ESO en Allemagne, qui étudie les comètes et d'autres objets géocroiseurs mais n'a pas participé à cette nouvelle étude, partage cet avis. « Le résultat principal – à savoir que 2I/Borisov ne ressemble à aucune autre comète à l'exception de Hale-Bopp - est très fort », dit-il, et il ajoute « il est très plausible qu'elles se soient formées dans des conditions très similaires. »
« L'arrivée de 2I/Borisov en provenance de l'espace interstellaire a été la première occasion d'étudier la composition d'une comète provenant d'un autre système planétaire et de vérifier si la matière qui en emane est, d'une manière ou d'une autre, différente de notre matière originelle », explique Ludmilla Kolokolova, de l'université du Maryland aux États-Unis, qui a participé aux recherches présentées dans Nature Communications.
Stefano Bagnulo espère que les astronomes auront une autre occasion, encore meilleure, d'étudier en détail une comète vagabonde avant la fin de la décennie. « L'ESA prévoit de lancer Comet Interceptor en 2029, qui aura la capacité d'observer un autre objet interstellaire de passage, si l'on en découvre un sur une trajectoire appropriée », explique-t-il, faisant référence à une prochaine mission de l'Agence Spatiale Européenne.
L'histoire d'une origine cachée dans la poussière
Même sans mission spatiale, les astronomes peuvent utiliser les nombreux télescopes terrestres pour se faire une idée des différentes propriétés des comètes vagabondes comme 2I/Borisov. « Imaginez la chance que nous avons eue qu'une comète provenant d'un système situé à des années-lumière de nous ait simplement fait un voyage jusqu'à notre porte par hasard », déclare Bin Yang, astronome à l'ESO au Chili, qui a également profité du passage de 2I/Borisov dans notre système solaire pour étudier cette comète mystérieuse. Les résultats de son équipe sont publiés dans Nature Astronomy.
Bin Yang et son équipe ont utilisé les données de l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), dont l'ESO est partenaire, ainsi que celles du VLT de l'ESO, pour étudier les grains de poussière de 2I/Borisov afin de recueillir des indices sur la naissance de la comète et les caractéristiques de son système d'origine.
Ils ont découvert que la coma de 2I/Borisov - une enveloppe de poussière entourant le corps principal de la comète - contient des granules compacts, des grains d'environ un millimètre ou plus. En outre, ils ont constaté que les quantités relatives de monoxyde de carbone et d'eau dans la comète ont changé radicalement à mesure qu'elle se rapprochait du Soleil. L'équipe, qui comprend également Olivier Hainaut, estime que cela indique que la comète est composée de matériaux qui se sont formés à différents endroits de son système planétaire.
Les observations de Bin Yang et de son équipe suggèrent que la matière du foyer planétaire de 2I/Borisov s'est mélangée depuis la proximité de son étoile jusqu'à une zone plus lointaine, peut-être en raison de l'existence de planètes géantes, dont la forte gravité remue la matière dans le système. Les astronomes pensent qu'un processus similaire s'est produit au début de la vie de notre système solaire.
Bien que 2I/Borisov soit la première comète vagabonde à passer près du Soleil, elle n'est pas le premier visiteur interstellaire. Le premier objet interstellaire à avoir été observé passant près de notre système solaire était ?Oumuamua, un autre objet étudié avec le VLT de l'ESO en 2017. Classé à l'origine comme une comète, ?Oumuamua a ensuite été reclassé comme un astéroïde car il n'avait pas de coma.
Notes [1] La polarimétrie est une technique permettant de mesurer la polarisation de la lumière. La lumière se polarise, par exemple, lorsqu'elle passe à travers certains filtres, comme les lentilles des lunettes de soleil polarisées ou la matière cométaire. En étudiant les propriétés de la lumière solaire polarisée par la poussière d'une comète, les chercheurs peuvent obtenir des informations sur la physique et la chimie des comètes.
Plus d'informations La recherche révélee dans la première partie de ce communiqué a été présentée dans un article intitule “Unusual polarimetric properties for interstellar comet 2I/Borisov” publié dans Nature Communications (doi: 10.1038/s41467-021-22000-x). La seconde partie du communiqué présente l'étude intitulée “Compact pebbles and the evolution of volatiles in the interstellar comet 2I/Borisov” publiée dans Nature Astronomy (doi: 10.1038/s41550-021-01336-w).
L'équipe qui a mené la première étude est composée de S. Bagnulo (Armagh Observatory & Planetarium, UK [Armagh]), A. Cellino (INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino, Italy), L. Kolokolova (Department of Astronomy, University of Maryland, US), R. Nežic (Armagh; Mullard Space Science Laboratory, University College London, UK; Centre for Planetary Science, University College London/Birkbeck, UK), T. Santana-Ros (Departamento de Fisica, Ingeniería de Sistemas y Teoría de la Señal, Universidad de Alicante, Spain; Institut de Ciencies del Cosmos, Universitat de Barcelona, Spain), G. Borisov (Armagh; Institute of Astronomy and National Astronomical Observatory, Bulgarian Academy of Sciences, Bulgaria), A. A. Christou (Armagh), Ph. Bendjoya (Université Côte d'Azur, Observatoire de la Côte d'Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange, Nice, France), et M. Devogele (Arecibo Observatory, University of Central Florida, US).
L'équipe qui a mené la seconde étude est composée de Bin Yang (European Southern Observatory, Santiago, Chile [ESO Chile]), Aigen Li (Department of Physics and Astronomy, University of Missouri, Columbia, USA), Martin A. Cordiner (Astrochemistry Laboratory, NASA Goddard Space Flight Centre, USA and Department of Physics, Catholic University of America, Washington, DC, USA), Chin-Shin Chang (Joint ALMA Observatory, Santiago, Chile [JAO]), Olivier R. Hainaut (European Southern Observatory, Garching, Germany), Jonathan P. Williams (Institute for Astronomy, University of Hawai‘i, Honolulu, USA [IfA Hawai‘i]), Karen J. Meech (IfA Hawai‘i), Jacqueline V. Keane (IfA Hawai‘i), et Eric Villard (JAO and ESO Chile).
L'ESO est la première organisation intergouvernementale pour l'astronomie en Europe et l'observatoire astronomique le plus productif au monde. L'ESO est soutenu par 16 pays : l'Allemagne, l'Autriche, la Belgique, le Danemark, l'Espagne, la Finlande, la France, l'Irlande, l'Italie, les Pays-Bas, la Pologne, le Portugal, la République Tchèque, le Royaume-Uni, la Suède et la Suisse. L'ESO conduit d'ambitieux programmes pour la conception, la construction et la gestion de puissants équipements pour l'astronomie au sol qui permettent aux astronomes de faire d'importantes découvertes scientifiques. L'ESO joue également un rôle de leader dans la promotion et l'organisation de la coopération dans le domaine de la recherche en astronomie. L'ESO gère trois sites d'observation uniques, de classe internationale, au Chili : La Silla, Paranal et Chajnantor. À Paranal, l'ESO exploite le VLT « Very Large Telescope », l'observatoire astronomique observant dans le visible le plus avancé au monde et deux télescopes dédiés aux grands sondages. VISTA fonctionne dans l'infrarouge. C'est le plus grand télescope pour les grands sondages. Et, le VLT Survey Telescope (VST) est l'un des plus grands télescopes conçus exclusivement pour sonder le ciel dans la lumière visible. L'ESO est le partenaire européen d'ALMA, un télescope astronomique révolutionnaire. ALMA est le plus grand projet astronomique en cours de réalisation. L'ESO est actuellement en train de programmer la réalisation d'un télescope géant (ELT pour Extremely Large Telescope) de la classe des 39 mètres qui observera dans le visible et le proche infrarouge. L'ELT sera « l'śil le plus grand au monde tourné vers le ciel ».
Le Vaste Réseau (Sub-)Millimétrique de l'Atacama (ALMA), une installation astronomique internationale, est le fruit d'un partenariat entre l'ESO, la U.S. National Science Foundation (NSF) et le National Institutes of Natural Sciences (NINS) du Japon en coopération avec la République du Chili. ALMA est financé par l'Observatoire Européen Austral (ESO) pour le compte de ses Etats membres, la NSF en coopération avec le National Research Council du Canada (NRC), le National Science Council of Tawain (NSC) et le NINS en coopération avec l'Academia Sinica (AS) à Taiwan et le Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI). La construction et la gestion d'ALMA sont supervisées par l'ESO pour le compte de ses Etats membres, par le National Radio Astronomy Observatory (NRAO) dirigé par Associated Universities, Inc (AUI) en Amérique du Nord, et par le National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) pour l'Asie de l'Est. L'Observatoire commun ALMA (JAO pour Joint ALMA Observatory) apporte un leadership et un management unifiés pour la construction, la mise en service et l'exploitation d'ALMA.
Liens - Articles scientifiques: - Bagnulo et. al, Nature Communications - Yang et. al, Nature Astronomy - Pour les scientifiques : Vous avez une histoire ? racontez-la !
Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie
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Des astronomes capturent l'image des champs magnétiques situés en périphérie du trou noir de la galaxie M87
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Après avoir acquis la toute première image d'un trou noir, la collaboration de l'Event Horizon Telescope (EHT) révèle ce jour l'aspect, en lumière polarisée, de l'objet massif situé au centre de la galaxie Messier 87 (M87). C'est la toute première fois que les astronomes peuvent mesurer la polarisation, une signature des champs magnétiques, à si grande proximité du pourtour d'un trou noir. Ces observations permettent de mieux comprendre la façon dont la galaxie M87, distante de quelque 55 millions d'années lumière, est capable d'éjecter des flux énergétiques depuis son noyau.
Vue du trou noir supermassif de M87 en lumière polarisée - Crédit : EHT Collaboration
« Nous sommes en train d'acquérir l'indispensable élément de compréhension du comportement des champs magnétiques autour des trous noirs, et de l'impact, sur cette région extrêmement compacte, de toute cette activité sur la génération de puissants jets qui s'étendent bien au-delà de la galaxie » détaille Monika Moscibrodzka, coordinatrice de Groupe de Travail sur la Polarimétrie de l'EHT et Professeur adjointe à l'Université Radboud aux Pays-Bas.
Le 10 avril 2019, les scientifiques ont publié la toute première image d'un trou noir, révélant l'existence d'une structure annulaire brillante en périphérie d'une région centrale sombre – l'ombre du trou noir. Depuis lors, la collaboration EHT a approfondi les données acquises en 2017 sur l'objet supermassif situé au coeur de la galaxie M87. Ils ont découvert qu'une fraction significative de la lumière encerclant le trou noir de M87 est polarisée.
« Ces travaux constituent une réelle avancée : la polarisation de la lumière est porteuse d'informations nous permettant de mieux comprendre les processus physiques à l'śuvre derrière l'image acquise en avril 2019, ce qui était impossible auparavant », précise Iván Martí-Vidal, également Coordinateur du Groupe de Travail sur la Polarimétrie de l'EHT et Chercheur Emérite du GenT à l'Université de Valence en Espagne. D'ajouter : “l'acquisition de cette nouvelle image en lumière polarisée a requis des années de travail, durant lesquelles des techniques complexes ont été utilisées pour obtenir et analyser les données.”
La lumière se polarise lorsqu'elle traverse certains filtres, tels les verres des lunettes de Soleil polarisantes, ou lorsqu'elle provient de régions de l'espace caractérisées par des températures élevées et la présence de champs magnétiques. Tout comme les lunettes de Soleil polarisées améliorent notre vue en réduisant les reflets et l'éblouissement générés par des surfaces brillantes, les astronomes peuvent affiner leur vision d'une région située en périphérie d'un trou noir en examinant la polarisation de la lumière qui en est issue. Plus précisément, la polarisation permet aux astronomes de cartographier les lignes de champ magnétique bordant le pourtour du trou noir.
« Les images polarisées nouvellement publiées sont essentielles pour comprendre la façon dont le champ magnétique aide le trou noir à « se nourrir » de la matière environnante et à émettre de puissants jets » ajoute Andrew Chael, membre de la collaboration EHT, membre du NASA Hubble au Centre Princeton dédié à la Science Théorique et de la Princeton Gravity Initiative aux Etats-Unis.
Les puissants jets de matière et d'énergie émis par le noyau de M87 s'étendent sur plus de 5000 années lumière. Ils constituent l'une des caractéristiques les plus mystérieuses et les plus énergétiques de la galaxie. La plupart de la matière située à proximité de l'horizon d'un trou noir s'y déverse. Toutefois, certaines des particules environnantes s'échappent quelques instants avant d'être capturées, puis sont projetées loin dans l'espace sous la forme de jets.
Afin de mieux comprendre ce processus, les astronomes ont utilisé différents modèles décrivant le comportement de la matière à proximité d'un trou noir. Toutefois, ils ne comprennent pas encore totalement la façon dont des jets de dimension supérieure à celle de la galaxie sont expulsés par les régions centrales, comparables en termes de taille à celle du Système Solaire, ni la manière dont la matière tombe dans le trou noir. La nouvelle image du trou noir et de son ombre en lumière polarisée a permis aux astronomes de la collaboration EHT de sonder, pour la toute première fois, la région située en proche périphérie du trou noir au sein de laquelle interagissent la matière entrante et la matière éjectée.
Ces observations offrent de nouvelles informations relatives à la structure des champs magnétiques situés en proche périphérie du trou noir. Il est ainsi apparu que seuls les modèles théoriques postulant l'existence d'un gaz fortement magnétisé rendent compte des observations de la collaboration EHT au niveau de l'horizon des événements.
“Les observations suggèrent que les champs magnétiques présents sur le pourtour du trou noir sont suffisamment puissants pour repousser le gaz de température élevée et l'aider à résister à l'attraction gravitationnelle du trou noir. Seul le gaz qui traverse le champ peut tourbillonner vers l'intérieur, jusqu'à l'horizon des événements” précise Jason Dexter, Professeur adjoint à l'Université Boulder du Colorado, Etats-Unis, et Coordinateur du Groupe de Travail sur la Théorie à l'EHT.
Afin d'observer le centre de la galaxie M87, la collaboration a associé huit télescopes répartis dans le monde entier – parmi lesquels figurent le Vaste Réseau (Sub-)Millimétrique de l'Atacama (ALMA) et l'Atacama Pathfinder Experiment (APEX) opérant tous deux depuis le nord du Chili, et dont l'Observatoire Européen Austral (ESO) est partenaire. Ainsi, l'EHT constitue un télescope virtuel de la taille de la Terre. L'impressionnante résolution des images acquises au moyen de l'EHT permettrait de mesurer la taille d'une carte de crédit à la surface de la Lune.
« Grâce à ALMA et APEX qui, par leur situation méridionale améliorent la qualité de l'image en étendant le réseau EHT à l'hémisphère Sud, les scientifiques européens ont pu jouer un rôle central dans cette étude » ajoute Ciska Kemper, scientifique du programme européen ALMA à l'ESO. « Avec ses 66 antennes, ALMA s'est imposé lors de la collecte globale du signal en lumière polarisée, tandis qu'APEX se révéla essentiel pour la calibration de l'image. »
« Les données d'ALMA se sont avérées essentielles pour calibrer, imager et interpréter les observations de l'EHT, imposant de strictes contraintes aux modèles théoriques rendant compte du comportement de la matière à proximité de l'horizon des événements d'un trou noir », précise Ciriaco Goddi, scientifique à l'Université Radboud et à l'Observatoire de Leiden aux Pays-Bas, qui a dirigé une étude annexe reposant sur les seules observations d'ALMA.
Le dispositif de l'EHT a permis à l'équipe d'observer directement l'ombre du trou noir et l'anneau de lumière qui l'encercle. La nouvelle image en lumière polarisée montre clairement que l'anneau est magnétisé. Les résultats de cette étude font l'objet de la publication, ce jour, de deux articles distincts au sein de The Astrophysical Journal Letters par la collaboration EHT. Ce travail de recherche a impliqué plus de 300 chercheurs issus de divers organismes et universités du monde entier.
“L'EHT progresse rapidement, bénéficiant d'innovations technologiques et de l'ajout constant de nouveaux observatoires au réseau initial. Nous nous attendons à ce que les futures observations de l'EHT révèlent avec une précision accrue la structure du champ magnétique autour du trou noir et les processus physiques qui gouvernent le gaz chaud présent dans cette région”, conclut Jongho Park, membre de la collaboration EHT et membre de de l'Association des principaux Observatoires de l'Asie de l'Est à l'Institut d'Astronomie et d'Astrophysique de l'Academie Sinica à Taipei.
Plus d'informations : Cette étude a fait l'objet de la publication, ce jour, au sein de la revue The Astrophysical Journal Letters, de deux articles distincts : "First M87 Event Horizon Telescope Results VII: Polarization of the Ring" et "First M87 Event Horizon Telescope Results VIII: Magnetic Field Structure Near The Event Horizon" par la collaboration EHT. Ces deux publications sont accompagnées d'un article intitulé "Polarimetric properties of Event Horizon Telescope targets from ALMA" par Goddi, Martí-Vidal, Messias et la collaboration EHT, accepté pour publication au sein de The Astrophysical Journal Letters.
La collaboration EHT implique plus de 300 chercheurs issus des continents africain, asiatique, européen, nord et sud américains. Cette collaboration internationale vise à capturer les images de trous noirs les plus détaillées possible en créant un télescope virtuel de la taille de la Terre. Soutenue par un formidable élan international, l'EHT associe des télescopes existants au moyen de systèmes novateurs, créant ainsi un nouvel instrument doté du pouvoir de résolution angulaire le plus élevé à ce jour.
Parmi les télescopes utilisés figurent : ALMA, APEX, le télescope de 30 mètres de l'Institut de Radioastronomie Millimétrique (IRAM), l'Observatoire NOEMA de l'IRAM, le télescope James Clerk Maxwell (JCMT), le Large Millimeter Telescope (LMT), le Submillimeter Array (SMA), le Submillimeter Telescope (SMT), le South Pole Telescope (SPT), le Kitt Peak Telescope, et le Greenland Telescope (GLT).
Le consortium EHT se compose de 13 instituts partenaires : l'Institut d'Astronomie et d'Astrophysique de l'Academie Sinica, l'Université d'Arizona, l'Université de Chicago, l'Observatoire Est Asiatique, l'Université Goethe de Frankfort, l'Institut de Radioastronomie Millimétrique, le Large Millimeter Telescope, l'Institut Max Planck dédié à la Radioastronomie, l'Observatoire Haystack du MIT, l'Observatoire National Astronomique du Japon, l'Institut Perimeter de Physique Théorique, l'Université Radboud et l'Observatoire Astrophysique Smithsonian.
L'ESO est la première organisation intergouvernementale pour l'astronomie en Europe et l'observatoire astronomique le plus productif au monde. L'ESO est soutenu par 16 pays : l'Allemagne, l'Autriche, la Belgique, le Danemark, l'Espagne, la Finlande, la France, l'Irlande, l'Italie, les Pays-Bas, la Pologne, le Portugal, la République Tchèque, le Royaume-Uni, la Suède et la Suisse. L'ESO conduit d'ambitieux programmes pour la conception, la construction et la gestion de puissants équipements pour l'astronomie au sol qui permettent aux astronomes de faire d'importantes découvertes scientifiques. L'ESO joue également un rôle de leader dans la promotion et l'organisation de la coopération dans le domaine de la recherche en astronomie. L'ESO gère trois sites d'observation uniques, de classe internationale, au Chili : La Silla, Paranal et Chajnantor. À Paranal, l'ESO exploite le VLT « Very Large Telescope », l'observatoire astronomique observant dans le visible le plus avancé au monde et deux télescopes dédiés aux grands sondages. VISTA fonctionne dans l'infrarouge. C'est le plus grand télescope pour les grands sondages. Et, le VLT Survey Telescope (VST) est l'un des plus grands télescopes conçus exclusivement pour sonder le ciel dans la lumière visible. L'ESO est le partenaire européen d'ALMA, un télescope astronomique révolutionnaire. ALMA est le plus grand projet astronomique en cours de réalisation. L'ESO est actuellement en train de programmer la réalisation d'un télescope géant (ELT pour Extremely Large Telescope) de la classe des 39 mètres qui observera dans le visible et le proche infrarouge. L'ELT sera « l'śil le plus grand au monde tourné vers le ciel ».
Le Vaste Réseau (Sub-)Millimétrique de l'Atacama (ALMA), une installation astronomique internationale, est le fruit d'un partenariat entre l'ESO, la U.S. National Science Foundation (NSF) et le National Institutes of Natural Sciences (NINS) du Japon en coopération avec la République du Chili. ALMA est financé par l'Observatoire Européen Austral (ESO) pour le compte de ses Etats membres, la NSF en coopération avec le National Research Council du Canada (NRC), le National Science Council of Tawain (NSC) et le NINS en coopération avec l'Academia Sinica (AS) à Taiwan et le Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI). La construction et la gestion d'ALMA sont supervisées par l'ESO pour le compte de ses Etats membres, par le National Radio Astronomy Observatory (NRAO) dirigé par Associated Universities, Inc (AUI) en Amérique du Nord, et par le National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) pour l'Asie de l'Est. L'Observatoire commun ALMA (JAO pour Joint ALMA Observatory) apporte un leadership et un management unifiés pour la construction, la mise en service et l'exploitation d'ALMA.
Le groupe de travail BlackHoleCam a reçu la subvention Synergy de 14 millions d'euros du Conseil Européen de la Recherche en 2013. Les principaux chercheurs de ce groupe se nomment : Heino Falcke, Luciano Rezzolla et Michael Kramer. Les instituts partenaires sont JIVE, IRAM, MPE Garching, IRA/INAF Bologna, SKA et ESO. BlackHoleCam fait partie de la collaboration Event Horizon Telescope.
Liens : - Publications scientifiques - Page Web de l'ESO consacrée à l'EHT - Blog de l'ESO consacré à l'EHT - Scientifiques, Vous avez une histoire ? racontez-la !
Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie
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de Michel ORY
Michel Ory, chasseur d'astéroïdes, nous raconte un monde qu'il connait bien : celui de ces petits objets célestes, tout là-haut, et de ceux qui les observent, ici-bas.
Non seulement les astéroïdes, ces « mini planètes » ont, chacun, leur histoire, mais le livre nous entraîne également à la rencontre de ceux qui les observent : un petit monde qui, lui aussi, gagne à être connu ! Un monde en voie d'extinction…
Avec quelques astronomes amateurs, Michel Ory fait en effet partie des derniers Mohicans célestes, dont la vie est rythmée par l'observation du ciel. Car aujourd'hui, force est de constater que le reste de l'humanité ne vit plus en symbiose avec la voûte céleste.
Et pourtant, au-delà des écrans et du virtuel, le ciel étoilé est un patrimoine à préserver, comme le tigre du Bengale ou les grandes pyramides d'Égypte. C'est aussi un formidable terrain d'aventures, à redécouvrir de toute urgence.
Astronome amateur, Michel Ory parcourt inlassablement le ciel depuis près de vingt ans à la recherche de petits corps du système solaire, astéroïdes ou comètes. Ce chasseur infatiguable a découvert, à lui seul, plus de 200 astéroïdes et 2 comètes.
- 144 Pages - 16,00 € - ISBN : 978-2-7465-1782-0 - Dimensions : 17 x 24 cm
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