Comment on a mesuré la vitesse des jets de trous noirs lointains express

Original: "Simulation-based inference for AGN jet population modelling: Towards more robust comparisons of black hole jet speeds"
arXiv:2608.08733v1 · 2026-08-09 · CC BY 4.0 · 2 min
Des scientifiques ont déterminé à quelle vitesse se déplacent les flux de matière éjectés par les trous noirs supermassifs.

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Les trous noirs supermassifs au centre des galaxies éjectent parfois d'étroits flux de matière — des jets qui filent à une vitesse proche de celle de la lumière. Pendant longtemps, les astronomes ne pouvaient pas dire avec précision à quelle vitesse ces jets se déplacent pour différents trous noirs. Dans une nouvelle étude, des scientifiques ont rassemblé des données sur des centaines de ces jets et ont appliqué une méthode utilisée auparavant dans d'autres domaines scientifiques.

Le jet d'un trou noir ressemble au jet d'une lance à incendie : il parcourt une longue distance, mais sa forme et sa vitesse dépendent de la pression de l'eau.

La méthode s'appelle « inférence sans vraisemblance ». Au lieu d'essayer de calculer directement la probabilité de chaque scénario, l'ordinateur apprend sur un grand nombre d'exemples simulés, puis les compare aux observations réelles. Cela a permis de prendre en compte les distorsions introduites par la limite de luminosité : les jets faibles sont simplement invisibles, et si on ne tient pas compte de ce fait, les estimations de vitesse sont erronées. La nouvelle approche a montré que les erreurs précédentes étaient fortement sous-estimées et que la distribution des vitesses ne ressemble pas à une simple courbe.

Résultat : pour la plupart des jets, la vitesse est proche de 99 % de la vitesse de la lumière, mais il en existe aussi de plus lents. La distribution des vitesses s'est avérée similaire à celle observée pour les trous noirs de masse stellaire — ceux qui se forment lors de l'explosion d'étoiles massives. Cela signifie que le mécanisme de lancement des jets est peut-être le même pour les trous noirs de toutes masses.

La vitesse d'un jet est mesurée par sa luminosité : plus la matière se déplace vite, plus elle semble brillante en raison d'un effet semblable à l'intensification de la lumière par les phares d'une voiture venant en sens inverse.

Les jets des trous noirs supermassifs peuvent être plus longs que la distance de la Terre à la galaxie voisine.

N(\Gamma) \propto \Gamma^b
Le nombre de jets avec un facteur de Lorentz Γ donné (indicateur de vitesse) décroît selon une loi de puissance avec un exposant b ≈ -1.32.
Scientifiques
Jacob BekensteinStephen HawkingBernhard RiemannJoseph WeberKarl SchwarzschildKip Thorne
Notions
jet trou noirentropie de Bekenstein–Hawkingéquations d'Einsteinlentille gravitationnellerayonnement de HawkingEffet Lense-Thirringprincipe holographique