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Le télescope Event Horizon a scruté un jet de gaz surchauffé issu d'une galaxie lointaine qui se courbe brusquement à sa base, et nous le regardons droit dans les yeux — comme le faisceau d'un projecteur.
En avril 2021, un immense réseau de radiotélescopes réunis au sein de l'EHT s'est braqué sur un point minuscule dans la constellation de la Vierge. Ce point est le noyau actif de galaxie de la lointaine galaxie 3C 279, d'où s'élance un puissant jet (un jet de plasma). Ce jet est constitué de plasma – une matière chauffée à des milliards de degrés et accélérée presque jusqu'à la vitesse de la lumière, et il brille incroyablement fort. L'EHT a permis pour la première fois de voir ce qui se passe à la base même de ce faisceau, et l'image a stupéfié les scientifiques : le jet n'est pas rectiligne, mais se courbe brusquement selon un grand angle, comme un tuyau d'arrosage que l'on aurait plié près de l'embout. Nous regardons pile dans l'axe – comme dans le faisceau d'un projecteur braqué droit dans les yeux.
Cette courbure persiste au fil des ans – on l'avait déjà repérée en 2011, 2017 et 2021, ce n'est donc pas un hasard. Lorsque les astronomes ont mesuré la vitesse des grumeaux de plasma dans le jet grâce à la technique dite VLBI (qui relie des télescopes sur différents continents), une illusion est apparue : on aurait dit qu'ils filaient dix fois plus vite que la lumière. Mais c'est une astuce géométrique. Si un objet fonce presque à la vitesse de la lumière et qu'il se déplace avec un léger angle par rapport à notre ligne de visée, la lumière qu'il émet nous parvient d'une manière telle que son mouvement semble accéléré. De plus, quand une source se déplace vers nous, son rayonnement devient plus intense – c'est comme le son d'une sirène qui semble plus aigu quand elle s'approche. Cet effet a été découvert par Christian Doppler, et il rend le faisceau encore plus visible. En réalité, la vitesse reste inférieure à celle de la lumière, c'est simplement la géométrie qui déforme l'image. Grâce à cela, nous comprenons que le jet est pointé presque exactement vers nous – sous un angle inférieur à un degré, comme la largeur d'une pièce de monnaie vue à plusieurs kilomètres.
La température du plasma dans le jet atteint dix milliards de degrés. Mais en vertu des lois de la relativité (Albert Einstein et Hendrik Lorentz), dans le système de repos des particules, elle se retrouve sous un seuil critique – ce qui permet de sonder l'intérieur du flux, au lieu de n'en voir que la surface.
Pourquoi le faisceau se courbe-t-il ? Très probablement, la faute en revient aux champs magnétiques intenses à proximité du trou noir supermassif. Lorsque le plasma jaillit du disque d'accrétion (le nuage de gaz en rotation autour du trou noir), les lignes de champ magnétique peuvent subir une reconnexion magnétique (elles se déchirent et se reconnectent différemment), changeant brutalement la direction du flux. Un autre coupable possible est le Milieu interstellaire (le gaz raréfié entre les étoiles) contre lequel le jet vient buter. Percer ce mécanisme nous dira comment les trous noirs au centre des galaxies projettent de l'énergie sur des millions d'années-lumière. En attendant, notre planète reste dans le faisceau de ce projecteur cosmique : un pas de côté, et la source s'éteindrait.
3C 279 a été l'une des premières galaxies lointaines à variabilité lumineuse, découverte en 1971. On soupçonnait déjà que son faisceau était dirigé droit vers la Terre. Le télescope Event Horizon l'a confirmé avec une précision stupéfiante : un angle de moins d'un degré — comme regarder une pièce de monnaie à plusieurs kilomètres de distance.
Dans le roman de Stanislas Lem « Fiasco », les héros rencontrent une civilisation qui émet des signaux par faisceaux étroits. Un petit écart — et le contact est perdu. C'est la même chose avec ce projecteur cosmique : nous ne le voyons que tant que nous sommes pile dans le faisceau.
β — vitesse réelle en fractions de la vitesse de la lumière ; β_app — vitesse supraluminique apparente ; θ — angle entre la ligne de visée et la direction du mouvement
