Il y a quatre ans, des astronomes ont publié la première image d’un trou noir : un beignet de lumière rouge et gonflé entourant le trou creux et sombre au centre de la galaxie géante M87, située à 55 millions d’années-lumière dans la galaxie de la Vierge.
L’image a révélé ce que les astronomes et nous ne pouvions qu’imaginer : un corps céleste si massif que sa gravité déformait l’espace-temps, entraînant la matière, l’énergie et même la lumière dans son vortex sans fond. Cette image a été publiée le 10 avril 2019 par une équipe astronomique appelée Event Horizon Telescope, ainsi nommée pour la frontière qui n’orbite pas autour du trou noir.
Maintenant, un sous-ensemble de cette équipe, dirigé par Leah Medeiros de l’Institute for Advanced Study de Princeton, NJ, a utilisé l’intelligence artificielle pour retraiter les données d’origine. Une version bien améliorée du film.
Ils disent que la nouvelle image renforcera les contraintes sur la façon dont le trou noir de M87 correspond à la théorie de la relativité générale d’Einstein, qui a d’abord prédit l’existence de trous noirs. Dr. Medeiros et ses collègues ont publié la nouvelle image jeudi dans Astrophysical Journal Letters.
L’image peut rejoindre un ancêtre de 2019 dans la collection de photographies du Museum of Modern Art de New York. Les deux images sont basées sur des observations faites en avril 2017. En utilisant une technique combinant les données de cinq radiotélescopes aussi éloignés que le pôle Sud, la France, le Chili et Hawaï, l’équipe d’Event Horizon a effectivement créé un télescope aussi grand que la Terre. La ligne de base la plus longue est appelée interférométrie.
L’instrument est suffisamment puissant pour résoudre des détails aussi petits qu’une épingle cosmique orange ou rien à la surface d’une lune à 55 millions d’années-lumière – la masse de 6,5 milliards de soleils. Mais des lacunes dans le réseau ont conduit à l’incertitude. “Nous avons utilisé l’apprentissage automatique pour combler les lacunes”, a déclaré le Dr. Medeiros a déclaré dans une interview.
Son équipe a formé un réseau de neurones pour identifier les trous noirs en leur fournissant des simulations IA de tous les types de trous noirs qui sont en accord avec les équations d’Einstein.
Le Dr Medeiros a déclaré que dans la version améliorée, le beignet de malheur – le rayonnement visible de l’objet tombant dans le trou – est plus fin que l’original. L’espace vide au centre du beignet apparaît noir et large, renforçant l’idée qu’il existe bien un trou noir.
L’équipe analyse déjà la nouvelle image pour obtenir une meilleure estimation de la masse du trou noir de M87, mais ils ne sont pas encore prêts à en discuter.
Pendant ce temps, les travaux se poursuivent avec le réseau encore plus vaste Event Horizon. (Trois nouveaux télescopes ont été ajoutés.) Chaque avril, l’œil de la taille de la Terre renouvelle son regard dans l’obscurité lorsque M87 et le centre de notre galaxie (abritant un petit trou noir) sont en vue.
“Les gens sont dans des télescopes”, a déclaré le Dr Medeiros.
