Event Horizon Telescope

Présentation
Type	Observatoire astronomique, interféromètre astronomique, research collaboration (d), international collaboration (d)
Comprend	Atacama Large Millimeter Array; Atacama Pathfinder Experiment; Télescope de 30-mètres de l'IRAM; Télescope James Clerk Maxwell; Grand Télescope Millimétrique; Submillimeter Array; Heinrich Hertz Submillimeter Telescope Observatory; South Pole Telescope; Greenland Telescope (en)
Site web	(en) eventhorizontelescope.org

L’Event Horizon Telescope ou EHT (en abrégé) « Télescope de l'horizon des événements » est un réseau international de radiotélescopes, répartis sur les cinq continents de la surface de la Terre, utilisés pour créer le plus grand radiotélescope du monde, un « radiotélescope virtuel géant » avec un diamètre équivalent à celui de la Terre. Combinant les données synchronisées de stations d’interférométrie à très longue base (VLBI), il capture entre autres des images de trous noirs supermassifs, avec en particulier Sagittarius A* (trou noir supermassif du centre galactique de la Voie lactée) et M87* (celui de la galaxie elliptique supergéante M87) avec un haut pouvoir de résolution permettant d'observer leur horizon.

Histoire

Le projet de l'Event Horizon Telescope (EHT) débute dans les années 2000, composé d'un réseau extensible avec le temps de plusieurs observatoires radio, ou télescopes radio, autour du monde (dont NOEMA dans les Hautes-Alpes françaises), informatiquement reliés et synchronisés pour créer un télescope virtuel géant, à haute sensibilité et haut pouvoir de résolution. Chaque année, depuis la première capture en 2006, l'EHT accueille plusieurs observatoires dans son réseau global.

Représentation artistique de l'observation de Sagittarius A*, trou noir supermassif du centre galactique de la Voie lactée
Interféromètre du plateau de Bure de NOEMA, dans les Hautes-Alpes françaises, du réseau terrestre Event Horizon Telescope (EHT)

La première image reconstituée du trou noir supermassif Sagittarius A* (d'environ 4,3 millions de masses solaires), du centre galactique de la Voie lactée, est produite en avril 2017^[1]. Elle permet entre autres de tester à l'extrême la théorie de la relativité générale d'Einstein^[2]. Les données numériques collectées sur les disques durs des différents radiotélescopes sont transportées par un avion de ligne (aussi appelé sneakernet) vers l'observatoire Haystack du Massachusetts, où les données sont comparées et analysées sur ordinateurs de centre de données avec 800 microprocesseurs, tous connectés sur un réseau de 40 Gbits/s^[3].

Les premières images d'un autre trou noir supermassif M87* (d'environ 6,5 milliards de masses solaires), situé au centre de la galaxie elliptique supergéante M87^[4]^,^[5], sont publiées le 10 avril 2019.

Description technique

En utilisant le procédé d’interférométrie à très longue base, de nombreuses antennes radio indépendantes et séparées de plusieurs centaines à plusieurs milliers de kilomètres peuvent être utilisées pour créer un télescope « virtuel » avec un diamètre effectif équivalent à celui de la Terre^[2]. Ce projet comprend le développement et le déploiement de récepteurs à double polarisation submillimétrique aux standards de fréquence hyper stable, pour obtenir un interféromètre à très longue base à 230-450 GHz, une meilleure bande passante d'enregistreurs et de filtres de sortie d'interféromètre à très longue base, et la création de nouveaux sites d'interféromètres à très longue base submillimétriques.

Montage d'images représentant le grossissement atteint par l’Event Horizon Telescope, équivalent à l'observation d'une balle de tennis sur la Lune. Le grossissement part de l'image en haut à gauche (champ de vue approximatif d'un œil humain depuis la Terre), dans le sens antihoraire, et montre le trou noir en haut à droite.

Instituts participants

Quelques instituts participants du projet^[6] :

Cibles

Image du trou noir supermassif Sagittarius A*, du centre galactique de la Voie lactée.

Les deux premières cibles de l'EHT sont les trous noirs supermassifs Sagittarius A* et M87*. L'utilisation de l'astérisque dans ces noms signifie qu'il s'agit de sources quasi ponctuelles et non de sources étendues.

Sagittarius A*, le trou noir au centre de la Voie lactée

Image de Sagittarius A* obtenue par l’Event Horizon Telescope en 2019 (rapport de taille imagé entre Sagittarius A*, le Soleil (le point au centre), et l'orbite de Mercure).

Image polarisée de Sagittarius A* (2024)

Article détaillé : Sagittarius A*.

Sagittarius A* (Sgr A*) est une source intense d'ondes radio, située dans la constellation du Sagittaire et localisée au centre de la Voie lactée. Initialement non résolue au sein d'une zone d'émission radio plus vaste dénommée Sagittarius A, elle fut par la suite distinguée de l'ensemble des sources formant cette zone d'émission, avec Sgr A Est et Sgr A Ouest.

M87*, le trou noir au centre de M87

Article détaillé : M87*.

M87* est le trou noir supermassif qui se trouve au cœur de la galaxie M87^[7]. Sa masse est estimée à (6,6 ± 0,4) × 10⁹ M_☉ et son diamètre est supérieur à celui de l'orbite de Pluton^[8]. Autour de ce trou noir se trouve un disque d'accrétion de gaz ionisé, qui est orienté perpendiculairement au jet.

L’Event Horizon Telescope publie les premières images de ce trou noir le 10 avril 2019^[4]^,^[5].