La photo du trou noir situé au centre de la galaxie Messier 87, nommé M87*, avait été publiée en 2019. Grâce à l'utilisation de l'intelligence artificielle, cette image a maintenant été améliorée et est devenue encore plus nette et précise.
Une image initiale d'un immense trou noir niché au centre de la galaxie Messier 87, à 55 millions d'années-lumière de la Terre, a été présentée en 2019. L'équipe de chercheurs américains dirigée par Lia Medeiros de l'Institute for Advanced Study (IAS) a publié une étude dans Astrophysical Journal Letters présentant une « nouvelle reconstruction » de cette image, grâce à la collaboration internationale de l'Event Horizon Telescope (EHT).
Une IA a affiné l'image du trou noir M87*
Les chercheurs ont utilisé un modèle appelé PRIMO (principal-component interferometric modeling) pour nettoyer l’image. C’est ce qui permet d’atteindre la définition maximale, selon les scientifiques du NoirLab (centre de recherche et de développement).
« Grâce à notre nouvelle technique d’apprentissage automatique, PRIMO, nous avons pu atteindre la résolution maximale du réseau [de télescope] actuel », explique l’autrice principale des travaux, l’astrophysicienne Lia Medeiros.
Meilleure image de trou noir : Quelles conséquences ?
La nouvelle image est plus nette, car elle contient plus de données, ce qui est une avancée majeure pour un objet situé à 55 millions d'années-lumière de nous. Selon les auteurs de l'étude, cela a des implications importantes pour la mesure de la masse du trou noir central de M87. L'amélioration de l'image permet en effet d'observer le contour du trou noir plus clairement, ce qui est essentiel pour comprendre son comportement.
« Etant donné que nous ne pouvons pas étudier les trous noirs de près, les détails d’une image jouent un rôle essentiel dans notre capacité à comprendre leur comportement. La largeur de l’anneau dans l’image est maintenant plus petite d’un facteur deux, ce qui sera une contrainte puissante pour nos modèles théoriques et nos tests de gravité », a déclaré Lia Medeiros.
Bien que cela puisse sembler paradoxal, un trou noir est plus net en étant plus sombre. L'objet lui-même est ce que l’on voit réellement au centre, car il est entouré d'un halo orangé constitué de gaz avalés en rotation.
Image amélioré par l'IA : Une illustration peu fiable ?
Les simulations utilisées pour interpréter l'image de M87* reposent sur des modèles théoriques, car les scientifiques ne connaissent pas encore exactement la nature des trous noirs et ont besoin de tester les lois de la physique à leur proximité pour mieux les comprendre. Heino Falcke, professeur de radioastronomie et de physique des astroparticules, qualifie le résultat obtenu de « supposition éclairée » plutôt que d'image. Il souligne ainsi que la représentation obtenue par cette méthode est basée sur des hypothèses et des modèles théoriques plutôt que sur une observation directe.
Néanmoins, Lia Medeiros précise que M87* n’est que le début. PRIMO sera probablement utilisée sur d’autres prises de vue astronomiques, comme le trou noir de notre propre galaxie, la Voie lactée.