Les télescopes terrestres atteignent une résolution record : une nouvelle ère pour l'astronomie

ParisL'équipe de l'Event Horizon Telescope (EHT) a récemment atteint une clarté sans précédent dans les observations terrestres. Ils ont réussi cet exploit en utilisant l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) et d'autres instruments pour observer la lumière des galaxies lointaines à une fréquence d'environ 345 GHz. Cette fréquence, correspondant à une longueur d'onde de 0,87 mm, a permis d'obtenir des images bien plus nettes qu'auparavant.

Pour saisir l'importance de cette réalisation :

• La collaboration a utilisé l'interférométrie à très longue base (VLBI) pour relier plusieurs observatoires radio à travers le monde, créant ainsi un télescope virtuel de la taille de la Terre.
• L'équipe a mené une expérience pilote en observant des galaxies lointaines et lumineuses pour valider leurs techniques à la nouvelle longueur d'onde.
• La résolution la plus élevée atteinte était de 19 microarcsecondes, un record pour les télescopes au sol.

Pour obtenir de meilleures images avec des télescopes, les scientifiques utilisent généralement des télescopes plus grands ou les placent à de plus grandes distances. Puisque l’EHT avait déjà exploité la distance maximale sur Terre, ils ont choisi d'observer avec des longueurs d’onde plus courtes. Ces longueurs d’onde plus courtes rendent les images plus nettes et permettent aux scientifiques de voir beaucoup plus de détails en observant les trous noirs.

Alexander Raymond du Jet Propulsion Laboratory a indiqué que l’utilisation de la longueur d'onde de 0,87 mm a permis d'améliorer la clarté des images de l’EHT de 50%. Cette avancée est cruciale pour l’étude des zones situées juste à l’extérieur des trous noirs supermassifs, ce qui pourrait révéler de nouvelles caractéristiques et comportements.

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L'exploit technique d'observer à une longueur d'onde de 0,87 mm est remarquable en raison de plusieurs défis :

• La vapeur d'eau dans l'atmosphère absorbe davantage les ondes à 0,87 mm que celles à des longueurs d'onde plus longues, compliquant ainsi la réception du signal.
• Les turbulences atmosphériques et le bruit affectent plus fortement les longueurs d'onde plus courtes.
• Les conditions météorologiques mondiales peuvent perturber les observations sensibles à l'atmosphère.

Face à ces défis, nous avons développé de meilleurs radiotélescopes capables de détecter des longueurs d'onde plus courtes. Ces avancées nous permettent d'étudier les trous noirs de manière plus approfondie et de découvrir ceux qui sont plus petits et moins lumineux.

Sheperd Doeleman, astrophysicien au Centre d'Astrophysique | Harvard & Smithsonian, a souligné que l'observation des dynamiques des gaz autour des trous noirs à différentes longueurs d'onde permet de mieux comprendre comment ces trous noirs attirent la matière et lancent des jets puissants. Cela pourrait éclaircir certains mystères entourant les comportements des trous noirs.

Thomas Krichbaum de l'Institut Max Planck pour la Radioastronomie a déclaré que les futures observations utilisant les télescopes IRAM, combinées avec ALMA et APEX, permettront de capturer simultanément des images à 1,3 mm et 0,87 mm. Cette méthode aidera à détecter davantage de détails et à améliorer notre compréhension des trous noirs et de leur environnement.