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Le trou noir supermassif situé au cœur de la galaxie M87 est un véritable colosse. Avec une masse équivalente à 6,5 milliards de fois celle de notre Soleil, il se positionne parmi les plus grands trous noirs de notre voisinage. Récemment, des chercheurs ont analysé de nouvelles images de ce trou noir grâce au télescope Event Horizon, révélant des informations fascinantes sur sa vitesse de rotation et la matière qu’il absorbe.
Vitesse de rotation impressionnante
Ce trou noir tourne à environ 80 % de la vitesse maximale théorique possible dans l’univers. Pour donner une idée de cette vitesse, la bordure interne de son disque d’accrétion tourne à environ 14 % de la vitesse de la lumière, soit environ 42 millions de mètres par seconde.
Comment les scientifiques ont-ils mesuré cela ?
Les chercheurs ont identifié un « point lumineux » dans les images originelles du trou noir. Ce phénomène, appelé effet Doppler relativiste, se produit car la matière d’un côté du disque se dirige vers nous à une vitesse telle qu’elle apparaît plus brillante que celle qui s’éloigne. En mesurant cette différence de luminosité, ils ont pu estimer la vitesse de rotation.
Accrétion de matière
Les chercheurs ont également étudié les motifs du champ magnétique autour du trou noir, qui servent de carte pour comprendre comment la matière spirale vers l’intérieur. Ils ont découvert que la matière tombe dans le trou noir à une vitesse d’environ 70 millions de mètres par seconde, soit environ 23 % de la vitesse de la lumière.
En utilisant ces données, ils ont estimé que le trou noir de M87 consomme entre 0,00004 et 0,4 masses solaires de matière chaque année. Bien que cela puisse sembler conséquent, c’est en réalité assez modeste pour un trou noir de cette taille, car il fonctionne bien en dessous de ce que les scientifiques appellent la « limite d’Eddington », indiquant qu’il est dans une phase relativement calme.
Liens avec le jet de M87
Une découverte clé est que l’énergie des matériaux en chute semble parfaitement correspondre à la puissance émise par le jet célèbre de M87, un faisceau de particules filant à une vitesse proche de celle de la lumière sur des milliers d’années-lumière. Cela soutient l’idée que ces jets puissants sont alimentés par le processus d’alimentation du trou noir.
Avancées dans l’étude des trous noirs
Cette étude représente une avancée majeure dans la compréhension du fonctionnement des trous noirs supermassifs. Alors que les estimations précédentes de la vitesse de rotation de M87 variaient entre 0,1 et 0,98, cette nouvelle méthode suggère que sa vitesse est effectivement élevée, se situant autour de 0,8, et peut-être beaucoup plus proche du maximum théorique de 0,998.
À mesure que des télescopes plus puissants et des techniques d’imagerie avancées seront déployés, le trou noir de M87 continuera d’être un laboratoire cosmique pour tester notre compréhension de la gravité, de l’espace-temps, et des physiquess les plus extrêmes de l’univers.
