Le ministre israélien de la Défense a confirmé l'attaque, qui a fait suite à un avis d'évacuation israélien. Un présentateur a fait état de "corps de journalistes" sur le site.
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Une journaliste de la télévision d'État iranienne a dû interrompre une émission en direct lundi lorsqu'une explosion s'est produite, une heure après qu'Israël a lancé un avertissement d'évacuation du quartier de Téhéran où se trouvent les studios de télévision.
On a vu de la fumée s'élever d'au moins trois sites de la capitale iranienne.
La journaliste du réseau d'information de la République islamique d'Iran a déclaré que le studio se remplissait de poussière après "le bruit de l'agression contre la patrie, le bruit de l'agression contre la vérité et la droiture".
La présentatrice Sahar Emami s'est précipitée hors de la caméra lorsque l'écran derrière elle s'est éteint et que l'on a entendu des gens dire "Allahu akbar" ("Dieu est grand").
L'émission est rapidement passée à des programmes préenregistrés. Plus tard, la télévision d'État a diffusé une vidéo en direct du bâtiment en feu.
Peu après, Mme Emami est revenue en direct d'un autre studio et s'est entretenue avec un autre présentateur. Elle a déclaré que des "corps de journalistes" se trouvaient sur le site de l'émission initiale et que des images montraient de la fumée et des flammes dans le ciel.
Le ministre israélien de la Défense, Israël Katz, s'est attribué le mérite de l'attaque, qu'il a qualifiée de frappe contre "l'autorité de diffusion de la propagande".
"L'autorité de diffusion de la propagande et de l'incitation du régime iranien a été attaquée par les forces de défense israéliennes après une évacuation massive des habitants de la région. Nous frapperons le dictateur iranien partout", a-t-il déclaré dans un communiqué.
Une heure plus tôt, l'armée israélienne avait émis un avis d'évacuation touchant jusqu'à 330 000 personnes dans une partie du centre de Téhéran qui comprend la télévision d'État et le siège de la police, ainsi que trois grands hôpitaux.
En réponse à l'attaque, l'Iran a également émis des avertissements d'évacuation pour les chaînes d'information israéliennes, a rapporté la télévision d'État iranienne.
L'attaque a eu lieu au quatrième jour de l'escalade du conflit, alors que Tsahal affirmait avoir atteint la supériorité aérienne au-dessus de la capitale iranienne et pouvoir survoler la ville sans avoir à faire face à des menaces majeures.