Ces points ne sont pas des étoiles, ce sont tous d’énormes trous noirs au centre des galaxies.

La carte des trous noirs, tous situés à des millions d’années-lumière, a été créée à partir des données du LOw Frequency ARray (LOFAR) (LOFAR LBA Sky Survey ou LoLSS ; DOI : 10.1051/0004-6361/202140316).

Les petits points blancs que vous pouvez voir dans l’image ci-dessus ne sont pas des étoiles, comme vous pourriez le penser. Ce ne sont pas non plus des galaxies. Ce sont tous des trous noirs dévorant de la matière et du gaz en quantités variables et chacun d’entre eux est situé au centre d’une galaxie, presque toutes situées à des millions d’années-lumière.

Une enquête astronomique qui a pris des années à réaliser

L’image est le résultat d’une enquête astronomique qui a duré des années, comme l’explique ScienceAlert, qui cite Francesco de Gasperin, astronome à l’université de Hambourg, l’un des auteurs de l’étude publiée dans Astronomy &amp ; Astrophysics.
Les chercheurs ont utilisé un détecteur à très faible longueur d’onde radio, le LOw Frequency ARray (LOFAR). Il s’agit d’un réseau interférométrique de plus de 20 000 antennes radio placées à différents endroits (plus de 50) en Europe.

Matériaux d’interception autour du trou noir

L’utilisation de cet instrument était nécessaire pour une raison très simple : les trous noirs n’émettent aucune lumière et il est donc impossible de les détecter avec les méthodes “traditionnelles”. Ils ne peuvent être détectés que lorsque de la matière tourbillonne autour d’eux ou lorsqu’une partie de cette matière est “avalée” par le trou noir lui-même (et aussi dans d’autres cas encore plus rares).
En effet, la matière entourant un trou noir (si elle est présente en certaines quantités) tourbillonne furieusement, ce qui provoque l’émission d’un fort rayonnement de différentes longueurs. Ce rayonnement commence alors à se propager dans l’espace et peut être détecté par des instruments spéciaux tels que le LOFAR.

Étude du ciel LOFAR LBA (LoLSS)

L’image représente la carte la plus détaillée jamais réalisée des trous noirs avec des relevés radio à basse fréquence. Il a fallu des années d’étude et d’analyse d’une grande quantité de données recueillies par le système de radiotélescope LOFAR.
Ces derniers peuvent fournir des images à très haute résolution avec des données recueillies à des fréquences inférieures à 100 mégahertz. Le réseau peut observer 4% du ciel boréal. Jusqu’à présent, il a produit un ensemble de données appelé LOFAR LBA Sky Survey (LoLSS).

Le problème de l’ionosphère

Les principaux obstacles que ce réseau de radiotélescopes doit surmonter résident essentiellement dans le fait qu’il est situé sur Terre et non en orbite autour de notre planète. Outre les interférences des autres sources radioélectriques sur Terre, LOFAR doit surmonter un obstacle particulier : l’ionosphère. Lorsque des signaux radio, en particulier ceux de très basses fréquences, atteignent notre planète, ils peuvent être réfléchis dans l’espace en raison de cette partie “opaque” de notre atmosphère. Les ondes radio, lorsqu’elles pénètrent dans l’atmosphère terrestre, peuvent également être très sensibles aux diverses conditions atmosphériques.

Algorithmes et superordinateurs puissants pour les “corrections”.

Pour surmonter ces problèmes, les chercheurs ont utilisé des algorithmes complexes et de puissants superordinateurs pour corriger le problème des interférences ionosphériques. Ces algorithmes ont appliqué les corrections nécessaires aux données pour obtenir une vue beaucoup plus claire du ciel à très basse fréquence.

D’autres types d’objets peuvent être détectés en utilisant la même méthode.

Cette méthode pourra également être utilisée pour analyser d’autres types d’objets lorsque les résultats de l’enquête seront enfin publiés. Les données recueillies par LOFAR devraient permettre d’étudier les régions de noyaux actifs des galaxies, les galaxies elles-mêmes et les amas qu’elles forment, ainsi que de nombreux autres objets. “Cette expérience représente une tentative unique d’explorer le ciel à des fréquences ultra-basses avec une résolution angulaire et une profondeur élevées”, expliquent les chercheurs.

Notes

  • The LOFAR LBA Sky Survey – I. Survey description and preliminary data release | Astronomy &amp ; Astrophysics (A&A) (DOI : 10.1051/0004-6361/202140316)
  • Hot news

    A ne pas manquer