Huit milliards de pixels pour voir les jets des trous noirs en ondes radio

Sur l’image, un filament jaune et bleu part d’une galaxie, file vers le bas puis se recourbe, comme un tuyau d’arrosage pris dans le vent. C’est un jet de matière lancé depuis les abords d’un trou noir, et personne ne l’a photographié : il a été reconstruit à partir d’ondes radio captées par des milliers d’antennes posées dans des champs.

Pourquoi on en parle ? Parce que l’école néerlandaise d’astronomie NOVA a présenté le 5 novembre la vue la plus nette jamais obtenue de ce coin du ciel en ondes radio basses fréquences. Et parce que derrière la belle image se cache un tour de force de calcul, qui dit beaucoup de la manière dont on « voit » l’univers invisible.

Un petit carré de ciel, huit milliards de pixels

Le champ observé s’appelle ELAIS-N1. Il se trouve dans le ciel boréal et mesure 2,5° de côté, soit environ 25 fois la surface apparente de la pleine Lune selon NOVA. L’image complète compte 8 milliards de pixels.

Pour la produire, l’équipe a sélectionné 200 heures d’observations du réseau LOFAR, réalisées entre 2018 et 2021, dans la bande de 115 à 168 MHz. C’est la même famille d’ondes que la radio FM, un peu plus haut. Au centre du champ, l’image distingue des détails de 0,33 seconde d’arc, environ la taille d’une pièce de 1 € vue à une quinzaine de kilomètres.

NOVA la dit 20 fois plus nette que le relevé le plus sensible réalisé jusque-là sur ce même champ. La comparaison vaut pour ce coin de ciel, et la netteté se dégrade vers les bords de l’image.

Un télescope éparpillé dans les champs

LOFAR n’a pas de miroir ni de grande parabole. C’est un réseau de stations d’antennes simples, réparties dans plusieurs pays européens, dont une en France, à Nançay. Les signaux de toutes les stations sont combinés par ordinateur, comme s’ils venaient d’une seule antenne géante.

La règle est simple : plus deux stations sont éloignées, plus les détails qu’elles permettent de distinguer sont fins. Ce sont donc les stations les plus lointaines qui donnent au relevé sa netteté.

Effacer le verre dépoli de l’ionosphère

Le principe est simple, le calcul l’est beaucoup moins. Avant d’atteindre les antennes, les ondes radio traversent l’ionosphère, une couche de l’atmosphère chargée électriquement qui les déforme, un peu comme l’air chaud fait onduler la route en été. Les instruments ajoutent leurs propres défauts.

L’équipe a donc corrigé ces distorsions, puis aligné et combiné les observations entre elles. Le tout représentait 400 To de données, traitées sur Spider, une plateforme de calcul néerlandaise, selon NOVA. Les méthodes sont décrites dans l’étude de De Jong et ses collègues, déposée le 4 novembre et acceptée par la revue Astronomy & Astrophysics.

Pour les curieux : les mots du radioastronome

Basses fréquences. Ce relevé utilise la bande de 115 à 168 MHz, juste au-dessus de la radio FM, qui occupe 88 à 108 MHz.

Seconde d’arc. Un degré se divise en 3 600 secondes d’arc. La pleine Lune mesure environ un demi-degré, soit 1 800 secondes d’arc.

Ligne de base. La distance entre deux stations. Plus elle est longue, plus le réseau distingue de petits détails.

Noyau actif. Le centre d’une galaxie dont le trou noir avale de la matière. Il peut lancer des jets visibles en ondes radio.

Des jets, des étoiles et 62 916 sources

L’intérêt de cette netteté se voit sur l’illustration. Au centre, un jet part d’un noyau brillant. À droite, le jet se courbe. À gauche, une source compacte correspond à une galaxie qui forme des étoiles. En ondes radio, ces deux origines se ressemblent souvent. Avec assez de détails, la forme des jets permet de les distinguer.

En combinant ce relevé avec des images LOFAR plus anciennes, les chercheurs ont catalogué 62 916 sources radio distinctes. Les données sont publiques, et NOVA propose une vidéo qui plonge dans le champ.

Ce n’est pas la première image du ciel reconstruite par le calcul que nous croisons (on en avait parlé : la planète que Webb avait déjà dans ses images). Ici, l’image n’existe que par lui.

Et pour vous ?

Ce résultat ne change rien à votre quotidien. Il montre surtout qu’une image du ciel peut naître d’antennes simples posées dans des champs, pourvu qu’on sache corriger l’atmosphère et digérer des montagnes de données. Ces jets de trous noirs sont désormais assez nets pour être classés un à un, et chacun peut aller les regarder.

En bref

• NOVA a présenté le 5 novembre 2026 une image radio de 8 milliards de pixels du champ ELAIS-N1, dans le ciel boréal.
• Elle combine 200 heures d’observations du réseau d’antennes LOFAR, soit 400 To de données.
• Les distorsions de l’ionosphère et des instruments ont été corrigées avant de combiner les observations.
• Le catalogue associé recense 62 916 sources radio, et les données sont publiques.

Sources : NOVA, 5 novembre 2026, De Jong et al., arXiv, LOFAR ERIC, Observatoire de Paris, station de Nançay.

Le Bien Heureux · Rédaction Capibara · Samedi 7 novembre 2026