La surprise est totale : des images récentes du projet Event Horizon Telescope (EHT) dévoilent que le trou noir supermassif M87*, premier trou noir « photographié » (en 2019), présente des inversions dans l’orientation de ses champs magnétiques ! En comparant des données recueillies en 2017, 2018 et 2021, les astronomes ont constaté un mouvement en spirale dans une direction en 2017, un arrêt en 2018, puis une inversion complète du champ en 2021. C’est un choc pour la communauté scientifique : ces changements de polarisation (la façon dont les ondes lumineuses sont orientées selon les champs magnétiques) n’ont pas été anticipés par les modèles astrophysiques et cosmologiques actuels. « Le plasma magnétisé autour de l’horizon des événements n’est pas du tout statique, il est complexe et dynamique », explique Paul Tiede, scientifique associé au Harvard & Smithsonian.
Nouvelles technologies, nouvelles observations
Ces découvertes ont été rendues possibles grâce à l’ajout de télescopes supplémentaires à l’instrument EHT, dont le Kitt Peak aux États-Unis et le NOEMA dans les Alpes françaises, offrant ainsi une meilleure résolution des signaux. Plusieurs méthodes d’imagerie indépendantes ont été employées pour éviter les artefacts. Résultat, malgré une taille constance de l’anneau de lumière entourant M87*, il semble désormais acquis que la polarisation de ce trou noir varie très fortement.
Implications pour la théorie des trous noirs
Ces données secouent les hypothèses classiques sur le comportement des champs magnétiques près de l' »horizon des évènements » . Ces dernières suggèrent que l’environnement extrême autour d’un trou noir évolue selon des phénomènes turbulents, phénomènes peut-être eux-mêmes influencés par l’influx de matière ou l’interaction avec le jet de particules émis par le trou noir. De quoi remettre en question les modèles de champ magnétique totalement hélicoïdal ou poloidal et peut-être ouvrir la voie à de nouvelles simulations de l’accrétion et de l’émission de particules. De nouveaux instruments comme le Greenland Telescope ou le James Clerk Maxwell Telescope devraient bientôt affiner ces images, de quoi sans doute approfondir la compréhension de la physique des trous noirs et des relations entre champs magnétiques, plasma et émission de jets relativistes.
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