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Les trous noirs supermassifs représentent d'énormes concentrations de matière et sont des milliards de fois plus lourds que le Soleil. Une petite fraction de ces trous noirs s'alimentent avec la matière de leur environnement à des vitesses extraordinaires, conduisant ainsi à la création d'un disque de matière qui tourne autour du trou noir. Chauffée par la friction interne jusqu'à des millions de degrés, la matière accumulée brille à des longueurs d'ondes optiques, à rayons X et ultraviolettes, ce qui permet de voir ces objets à travers la plupart de l'univers observable. Les astronomes actifs dans le projet REVERB_MASS («Advancements in black hole physics with echo mapping experiments») ont consacré d'énormes efforts pour la détection de changements au niveau de la radiation des parties internes de disques d'accrétion et de la matière environnante. Ils ont cherché et découvert la «réverbération», en d'autres mot la lumière émise par le disque d'accrétion puis absorbée et ré-émise par la matière environnante. Les deux signaux sont détectés indépendamment l'un de l'autre et sont séparés par un délai de temps qui fournit aux chercheurs la distance physique entre le disque d'accrétion et la matière environnante. Les astronomes peuvent examiner l'élargissement du signal de la ligne d'émission réfléchie, ou réverbérée, des atomes de carbones d'azote et ionisés afin de mesurer la vitesse de la matière environnante. À l'aide de données fournies par le télescope spatial Hubble, le programme spatial Sloan Digital Sky Survey et le grand télescope bionoculaire au sol, les scientifiques de REVERB_MASS ont appliqué de nouvelles méthodes pour associer les vitesses et les distances de la matière entourant le trou noir et estimer la masse des trous noirs avec une précision plus élevée qu'il n'était possible avant. REVERB_MASS a également cherché à utiliser des observations photométriques pour mesurer ce retard de temps, au lieu des observations spectoscopiques utilisées traditionnellement qui divisent la lumière par la longueur d'ondes (comme un prisme sépare la lumière blanche des autres couleurs du spectre, mais avec une précision beaucoup plus élevée). Ces progrès auront des implications importantes pour l'application de ces méthodes sur les nombreux trous noirs d'accrétion éloignés dont la lumière sera observée grâce au Large Synoptic Survey Telescope. De nouveaux programmes de cartographie de la réverbération cherchant à appliquer ces méthodes à de nombreuses espèces atomiques de matière autour de trous noirs très distants ont été proposés et menés avec le spectromètre du VLT au Chili. Ces études porteront la science de trous noirs d'accrétion supermassifs dans une nouvelle ère de la cartographie. Les résultats du projet REVERB_MASS font l'objet de quatre articles publiés dans des journaux internationaux spécialisés.
Mots‑clés
Échos lumineux, son, trou noir, disque d'accrétion, friction, ultraviolet, longueurs d'onde des rayons X, physique des trous noirs, cartographie d'échos, couronne, réverbération, télescope spatial, retard, lignes d'émission, cartographie des réverbération