Des chercheurs confirment la rotation de la galaxie massive M87 Le trou noir En surveillant l’oscillation dans son plan, à l’aide des données de deux décennies de radiotélescopes mondiaux. Cette découverte représente une avancée majeure dans l’étude des trous noirs.

Le trou noir supermassif au cœur de la galaxie M87, rendu célèbre par la première image de l’ombre d’un trou noir, a produit une autre première : il a été confirmé que les jets émanant du trou noir vacillaient, fournissant une preuve directe de l’existence du trou noir. Rotation.

Les trous noirs supermassifs, monstres des milliards de fois plus lourds que le soleil qui mangent tout ce qui les entoure, y compris la lumière, sont difficiles à étudier car aucune information ne peut s’échapper de l’intérieur. En théorie, il existe très peu de propriétés que nous pouvons espérer mesurer. Une propriété observable est la rotation, mais en raison des difficultés impliquées, il n’y a pas eu d’observations directes de la rotation du trou noir.

Deux décennies d’observations apportent des preuves

À la recherche de preuves de la rotation d’un trou noir, une équipe internationale a analysé les données d’observation de la galaxie M87 sur deux décennies. Située à 55 millions d’années-lumière en direction de la constellation de la Vierge, cette galaxie contient un trou noir 6,5 milliards de fois plus massif que le Soleil, le même trou noir qui a produit la première image de l’ombre d’un trou noir par le télescope Event Horizon ( ISE). ) en 2019. Le trou noir supermassif de M87 est connu pour avoir un disque d’accrétion, qui alimente le trou noir en matière, et un jet, dans lequel la matière est éjectée à proximité du trou noir à une vitesse proche de la vitesse de la lumière.

(Panneau supérieur) Cellule M87 à 43 GHz en moyenne tous les deux ans de 2013 à 2018. Les années correspondantes sont indiquées dans le coin supérieur gauche. Les flèches blanches indiquent l’angle de position du plan dans chaque sous-parcelle. (Panneau inférieur) Evolution observée de la tendance des jets entre 2000 et 2022. Les points verts et bleus ont été obtenus à partir d’observations aux fréquences 22 et 43 GHz. La ligne rouge représente une courbe sinusoïdale ajustée sur une période de 11 ans. Crédit : Yuzhou Cui et al. (2023)

L’équipe a analysé les données sur 170 périodes collectées par le réseau VLBI de l’Asie de l’Est (EAVN), le réseau de lignes de base très longues (VLBA), le réseau commun de KVN et VERA (KaVA) et le réseau presque mondial de l’Asie de l’Est vers l’Italie (EATING). ). Réseau VLBI Au total, plus de 20 radiotélescopes du monde entier ont contribué à cette étude.

Résultats et implications

Les résultats montrent que les interactions gravitationnelles entre le disque d’accrétion et la rotation du trou noir font osciller ou avancer la base du flux, de la même manière que les interactions gravitationnelles au sein du système solaire font bouger la Terre. L’équipe a réussi à relier la dynamique des flux au trou noir supermassif central, fournissant ainsi la preuve directe que le trou noir est effectivement en rotation. Le jet change de direction d’environ 10 degrés avec une précession de 11 ans, ce qui est cohérent avec les simulations théoriques du supercalculateur menées par ATERUI II à l’Observatoire astronomique national du Japon (NAOJ).

« Nous sommes satisfaits de ce résultat important », déclare Yuzhou Cui, auteur principal de l’article résumant les recherches qu’elle a commencées en tant qu’étudiante diplômée au NAOJ avant de rejoindre le laboratoire du Zhejiang en tant que chercheuse postdoctorale. « Étant donné que le désalignement entre le trou noir et le disque est relativement faible et que la période de précession est d’environ 11 ans, une collecte de données à haute résolution permettant de suivre la structure de M87 sur deux décennies et une analyse complète sont nécessaires pour obtenir ce résultat. »

« Après avoir réussi à visualiser le trou noir de cette galaxie grâce à l’EHT, la question de savoir si ce trou noir tourne ou non est devenue le principal intérêt des scientifiques », explique le Dr Kazuhiro Hada du NAOJ. « Maintenant, l’anticipation s’est transformée en certitude. Ce monstrueux trou noir est déjà en train de tourner. »

« Il s’agit d’une percée scientifique passionnante qui a finalement été révélée grâce à des années d’observations conjointes menées par une équipe internationale de chercheurs de 45 institutions à travers le monde, travaillant ensemble comme une seule équipe », a déclaré le Dr Motoki Kino de l’Université Kogakuin, coordinateur du projet VLBI. pour l’Asie de l’Est. Groupe de travail sur la science des noyaux galactiques du réseau actif. « Nos données d’observation s’adaptant parfaitement à une simple courbe sinusoïdale nous apportent de nouvelles avancées dans notre compréhension du trou noir et du système à réaction. »

Pour en savoir plus sur cette découverte, voir Vérification de la rotation d’un trou noir supermassif.

Référence : « La buse à jet se connectant à un trou noir rotatif dans M87 » par Yucho Kuei, Kazuhiro Hada, Tomohisa Kawashima, Motoki Kino, Weikang Lin, Yusuke Mizuno, Hyunwook Ru, Markei Honma, Kono Yi, Jintao Yu, Jongho Park, Wu Jiang, Zhiqiang Chen, Evgenia Kravchenko, Juan Carlos Algaba, Xiaoping Cheng, Eli Zhou, Gabriele Giovannini, Marcello Giroletti, Taehyun Jung, Ru Sin Lu, Kotaro Ninuma, Jungwan Oh, Ken Ohsuga, Satoko Sawada Satoh, Bong Won Son, Hiroyuki R . Takahashi, Meeko Takamura, Fumi Tazaki, Sasha Tripp, Kiyoaki Wajima, Kazunori Akiyama, Tao An, Keiichi Asada, Salvatore Botaccio, Do Young-byun, Lang Kui, Yoshiaki Hagiwara, Tomoya Hirota, Jeffrey Hodgson, Noriyuki Kawaguchi, Jae-Young Kim, Sang Song Lee, Ji-Won Lee, Jeong-Ae Lee, Giuseppe Maccaferri, Andrea Melis, Alexei Melnikov, Carlo Migoni, Si-Jin Oh, Koichiro Sugiyama, Xuezheng Wang, Yingkang Zhang, Chung Chen, Jo-Yun Hwang, Dong-Kyu Jung, Heo-Ryung Kim, Jeong Suk Kim, Hideyuki Kobayashi, Bin Li, Guangwei Li, Xiaofei Li, Xiong Liu, Qinghui Liu, Xiang Liu, Chung Sik Oh, Tomoaki Aoyama, Duke Jiu Ruo, Jinqing Wang, Na Wang, Xiqiang Wang, Bo Xia, Hao Yan, Jae-hwan Yum, Yoshinori Yonekura, Jianping Yuan, Hua Zhang, Rongping Zhao, Yi Zhong, 27 septembre 2023, nature.
est ce que je: 10.1038/s41586-023-06479-6

MOSCOU (Reuters) – La Russie a imputé mardi la collision de son atterrisseur lunaire avec la Lune en août à un dysfonctionnement d’une unité de contrôle à bord d’un vaisseau spatial et a déclaré qu’elle envisageait d’accélérer le calendrier de deux autres missions.

La première mission russe sur la Lune depuis 47 ans s’est soldée par un échec le 19 août avec le crash de la sonde Luna-25, anéantissant les espoirs de Moscou de conquérir l’Inde dans le pôle sud inexploré de la Lune. Un vaisseau spatial indien s’y est posé le 23 août.

La société spatiale nationale Roscosmos a déclaré que l’unité de contrôle avait mal fonctionné parce que le système de propulsion, qui avait explosé une fois et demie plus longtemps que nécessaire alors que le véhicule se précipitait vers la lune, n’était pas éteint.

Cet échec met en évidence le déclin de la puissance spatiale de la Russie depuis les jours glorieux de la guerre froide, lorsque Moscou fut le premier à lancer un satellite en orbite autour de la Terre – Spoutnik 1, en 1957 – et que le cosmonaute soviétique Youri Gagarine devint le premier homme à voyager dans l’espace. En 1961.

Le président de Roscosmos, Yuri Borissov, a déclaré que la commission d’enquête avait terminé d’examiner ce qui n’allait pas et préparait un rapport pour le gouvernement.

Il a ajouté que la Russie était déterminée à poursuivre son programme d’exploration de la Lune. « En outre, nous étudions la possibilité de poursuivre les missions Luna-26 et Luna-27 afin d’obtenir les résultats dont nous avons besoin le plus rapidement possible. »

Il n’a pas précisé quand ces tâches pourraient être achevées maintenant.

La Russie a précédemment déclaré que Luna-26 serait une mission orbitale, tandis que Luna-27 serait un atterrisseur équipé d’une plate-forme de forage. La Russie et d’autres pays souhaitent déterminer l’étendue de l’eau gelée près du pôle sud de la Lune qui pourrait accueillir une présence humaine dans le futur.

Roscosmos a déclaré que son analyse préliminaire de l’accident d’août a montré que « lors de l’émission d’une impulsion corrective pour transférer le vaisseau spatial d’une orbite lunaire circulaire à une orbite elliptique de pré-atterrissage, le système de propulsion Luna-25 a fonctionné pendant 127 secondes au lieu des 84 secondes prévues ». .» « , a déclaré Roscosmos.

Elle a déclaré que la cause la plus probable était un dysfonctionnement du système de contrôle embarqué dans l’unité de mesure de la vitesse angulaire du vaisseau spatial en raison de commandes de données incorrectes. En conséquence, le système de propulsion n’est pas éteint en cas de besoin.

Le Kremlin a minimisé l’échec de la mission, affirmant que la Russie continuerait à poursuivre ses projets ambitieux dans l’espace.

Ces projets comprennent une nouvelle station orbitale russe pour remplacer l’ancienne Station spatiale internationale, où les astronautes russes vivent et travaillent aux côtés de leurs homologues des États-Unis et d’autres pays depuis 2000.

Borisov a déclaré que la Russie avait suscité un grand intérêt de la part de la Turquie, du Brésil et de l’Afrique du Sud.

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