L'étude du jet M87 révèle des infos sur le champ magnétique

La galaxie M87 est un super coin pour étudier les Jets qui sortent des trous noirs supermassifs. Un des trucs qui la rend importante, c’est sa proximité avec la Terre, ce qui permet de faire des observations détaillées. Le trou noir au centre de M87 est vraiment énorme, ce qui facilite l'étude des comportements et des propriétés du jet qu'il produit.

#C'est quoi un Jet ?

Un jet, c'est un flot de particules qui sort de la zone autour d'un trou noir. Ces jets peuvent aller à des vitesses de fou et montrent plein de comportements différents. Pour M87, le jet est observé sur une large gamme de longueurs d'onde, des ondes radio aux rayons gamma. Comprendre comment ces jets se forment et évoluent est essentiel pour piger comment fonctionnent les trous noirs.

#Importance des Champs Magnétiques

Les champs magnétiques sont super importants pour le fonctionnement de ces jets. Ils aident à lancer et accélérer les jets quand ils s'éloignent du trou noir. Mais, mesurer la force de ces champs magnétiques, c’est pas simple. La plupart des estimations se concentrent juste sur des régions spécifiques près du trou noir, ce qui laisse un vide dans notre compréhension de comment le Champ Magnétique se comporte le long de tout le jet.

#Objectifs de la Recherche

Cette étude vise à estimer la force des champs magnétiques le long du jet de M87 en examinant les changements dans son spectre, surtout dans les fréquences radio autour de 22 et 43 GHz. En utilisant des techniques d'observation avancées, les chercheurs veulent recueillir des données qui leur permettront de faire des liens entre les propriétés du jet et la force du champ magnétique à différentes distances.

#Méthodes d'observation

Les observations ont été faites avec deux ensembles spécialisés, KaVA et VLBA. Ces instruments capturent des images haute résolution du jet à différentes fréquences. Les données collectées aident à créer des cartes de l'Indice spectral, qui montrent comment la force et les propriétés du jet changent en s'éloignant du trou noir.

#Processus de collecte de données

Les chercheurs ont mené neuf sessions d'observation sur plusieurs mois en 2016. Chaque session avait pour but de capturer des infos détaillées sur le jet à deux fréquences différentes. Des données ont aussi été obtenues des précédentes observations VLBA faites en 2010 et 2014. Cette combinaison de données permet une comparaison détaillée des propriétés du jet dans le temps et l'espace.

#Création de Cartes de l'Indice Spectral

Pour faire ces cartes d'indice spectral, les chercheurs ont mélangé les données de ces différentes sessions. En comparant les observations à différentes fréquences, ils ont pu cartographier comment le spectre du jet changeait avec la distance du trou noir. Ils ont fait super gaffe pour que les données de différentes fréquences soient bien en phase afin d'éviter de fausses interprétations.

#Résultats des Observations

Les résultats montrent que l'indice spectral du jet de M87 varie pas mal en s'éloignant du trou noir. Au début, le spectre est plutôt plat, ce qui veut dire que le jet est très énergétique. En prenant de la distance, le spectre devient plus raide. Cet effet de raideur suggère que les caractéristiques des particules dans le jet changent, ce qui pourrait être lié à la force du champ magnétique.

#Comprendre l'Indice Spectral

L'indice spectral est un indicateur clé de comment le jet émet de l'énergie à travers différentes fréquences. Un indice spectral plus plat signifie souvent que des particules hautement énergétiques dominent l’émission. À l'inverse, un indice plus raide indique souvent que des particules moins énergétiques deviennent plus présentes. En analysant l'indice spectral à différentes distances du trou noir, les chercheurs pouvaient tirer des conclusions sur la force du champ magnétique le long du jet.

#Implications des Résultats

L'étude suggère qu'à des distances entre 2 et 10 milliarcsecondes du trou noir, la force du champ magnétique semble diminuer. Cette découverte correspond à des observations antérieures sur la façon dont les champs magnétiques se comportent dans les jets astrophysiques. Les observations laissent aussi entendre que le champ magnétique reste relativement stable proche du trou noir, gardant une grande partie de sa force sans perte significative.

#Relier les Observations à la Théorie

Les tendances observées dans l'indice spectral ont été utilisées pour construire un modèle théorique qui explique comment le champ magnétique et le comportement des particules dans le jet sont interconnectés. En résolvant des équations spécifiques sur le comportement des particules dans les champs magnétiques, les chercheurs ont pu simuler comment les distributions d'énergie dans le jet évoluent avec le temps.

#Comparaison aux Études Précédentes

Cette étude s'appuie sur des recherches antérieures qui avaient concentré sur des composants individuels du jet. En examinant une plus grande section du jet, l'équipe a trouvé de nouvelles perspectives sur comment le champ magnétique affecte la dynamique des particules dans l'ensemble de la structure. Cette approche complète révèle une interaction plus complexe entre les champs magnétiques et les particules du jet que ce qui était compris avant.

#Directions Pour la Recherche Future

Il reste encore plein de choses à apprendre sur le jet de M87 et ses champs magnétiques. Les recherches futures pourraient se concentrer sur la poursuite des observations du jet avec des techniques et des instruments plus avancés pour affiner les mesures de la force des champs magnétiques. Comprendre comment les propriétés du jet changent dans le temps pourrait aider à améliorer les modèles utilisés en astrophysique pour expliquer le comportement des jets dans d'autres galaxies.

#Conclusion

L'étude du jet de M87 donne des aperçus importants sur comment les champs magnétiques influencent le comportement des jets émis par les trous noirs. La recherche montre que les propriétés spectrales du jet peuvent être utilisées pour estimer les forces des champs magnétiques à diverses distances. Ce travail contribue à une compréhension plus profonde non seulement de M87, mais aussi des processus fondamentaux qui régissent les jets dans les noyaux galactiques actifs à travers l'univers.

Alors que la recherche continue dans ce domaine, on pourrait découvrir encore plus sur la dynamique des trous noirs et de leurs jets, offrant une compréhension plus poussée de certaines des forces les plus puissantes de l'univers.