Le trou noir supermassif au centre de notre galaxie de la Voie lactée «rote» périodiquement un «mini-jet» dans l’espace.

Le trou noir supermassif de la Voie lactée, connu sous le nom de Sagittaire A* (Sgr A*), est plus de 4 millions de fois plus massif que notre soleil. Sa forte attraction gravitationnelle attire les étoiles et les nuages ​​de gaz proches vers son disque d’accrétion. Une partie de cette matière tombante est surchauffée et éjectée du trou noir sous forme de faisceaux étroits, également appelés jets.

Les vestiges de ce « jet en forme de torche » remontent à plusieurs milliers d’années. Cependant, le télescope spatial Hubble de la NASA n’a pas été en mesure de photographier explicitement l’avion. Au lieu de cela, les observations du télescope spatial révèlent des preuves suggérant qu’un nuage d’hydrogène brillant près du trou noir a été touché par une explosion explosive, selon un communiqué de l’agence spatiale.

Vidéo : le trou noir supermassif de la Voie lactée a un jet « semblable à une torche »
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Un mini-jet part du trou noir supermassif au centre de la Voie lactée. (Crédit image : NASA / ESA / Gerald Cecil (UNC-Chapel Hill) / Joseph DePasquale (STScI))

On pense que cette explosion explosive est un flux de matière s’écoulant vers l’extérieur, crachant occasionnellement dans l’espace alors que des matières, telles que des nuages ​​de gaz à proximité, tombent dans le trou noir central de la Voie lactée. Au fur et à mesure que le jet s’éloigne du trou noir, il entre en collision avec le nuage d’hydrogène et interagit avec le gaz d’une manière qui crée de multiples flux de bulles en expansion qui s’étendent sur environ 500 années-lumière dans le halo galactique, selon le communiqué.

« Les courants s’échappent du disque de gaz dense de la Voie lactée », a déclaré Alex Wagner, co-auteur de l’étude et chercheur à l’Université de Tsukuba au Japon, dans le communiqué. « Le jet diverge d’un rayon crayon en vrilles, comme celui d’une pieuvre. »

Trouver un jet insaisissable

Des recherches antérieures de 2013 utilisant les données de l’observatoire à rayons X Chandra de la NASA et du télescope Jansky Very Large Array au Nouveau-Mexique ont révélé des preuves d’un jet du sud près du trou noir, qui tirait également vers du gaz près du trou noir. .

Dans cette nouvelle étude, utilisant les données du télescope spatial Hubble de la NASA et de l’observatoire ALMA (Atacama Large Millimeter / Submillimeter Array) au Chili, les chercheurs ont recherché des traces d’un contre-jet du nord. Alors que les observations d’ALMA ont montré une caractéristique linéaire étroite s’étendant sur 15 années-lumière dans le nuage de gaz moléculaire du trou noir, les images infrarouges de Hubble capturent une bulle de gaz chaud qui gonfle et brille sur au moins 35 années-lumière. années-lumière du trou noir, en s’alignant avec le jet étroit.

En rassemblant des preuves du jet insaisissable, les chercheurs suggèrent que le trou noir rote des « mini-jets » chaque fois qu’il consomme quelque chose de massif, comme un nuage de gaz. À son tour, l’interaction entre le jet et l’hydrogène gazeux environnant gonfle la bulle. Les chercheurs ont pu recréer leurs découvertes à l’aide de modèles de superordinateurs de sorties de jets simulées, selon le communiqué.

Une vue latérale de la Voie lactée, avec deux énormes bulles de plasma brillant au-dessus d’elle. L’image en médaillon capture un nuage d’hydrogène brillant près du trou noir, qui est touché par un jet étroit de matière éjecté du trou noir. (Crédit image : NASA / ESA / Gerald Cecil (UNC-Chapel Hill) / Dani Player (STScI))

Bulles de rayons gamma de Fermi

Hubble et d’autres télescopes ont trouvé des preuves suggérant que le trou noir de la Voie lactée a éclaté il y a environ 2 à 4 millions d’années qui a créé une paire massive de bulles brillant au-dessus de notre galaxie, également connues sous le nom de bulles de rayons gamma de Fermi. .

« Notre trou noir central a clairement augmenté sa luminosité au moins 1 million de fois au cours du dernier million d’années », a déclaré Wagner dans le communiqué. « C’était suffisant pour qu’un jet atteigne le halo galactique. »

Des preuves similaires ont été trouvées dans une galaxie spirale active, appelée NGC 1068, située à 47 millions d’années-lumière. Cette galaxie possède également une série de caractéristiques de bulles alignées le long d’un jet de sortie de son trou noir central, selon le communiqué.

« Une bulle d’arc au sommet de la sortie de NGC 1068 correspond à l’échelle du début de la bulle de Fermi dans la Voie lactée », a déclaré Gerald Cecil, auteur principal de l’étude et chercheur à l’Université de Caroline du Nord. à Chapel Hill. dans la déclaration. « NGC 1068 nous montre peut-être ce que la Voie lactée faisait pendant sa grande poussée d’énergie il y a plusieurs millions d’années. »

Dans la nouvelle étude, les données de Hubble ont été utilisées pour mieux comprendre le taux d’expansion et la composition des bulles de rayons gamma de Fermi dans la Voie lactée. Les images du télescope Hubble ont révélé que l’éclatement du trou noir de la Voie lactée était si puissant qu’il a illuminé une structure gazeuse, appelée le courant de Magellan, à 200 000 années-lumière du centre galactique. L’explosion était si puissante que le gaz brille encore de cet événement aujourd’hui, selon le communiqué.

Alors que le trou noir central de la Voie lactée est actuellement éteint, le « mini-jet » résiduel est suffisamment proche pour se rallumer rapidement si le trou noir est réactivé, ont indiqué les chercheurs dans le communiqué.

« Le trou noir n’a besoin d’augmenter sa luminosité que cent fois pendant ce temps pour remplir le canal du jet de particules émettrices », a déclaré Cecil dans le communiqué. « Ce serait formidable de voir jusqu’où va le jet dans cette rafale. Pour atteindre les bulles de rayons gamma de Fermi, le jet devrait se maintenir pendant des centaines de milliers d’années, car ces bulles mesurent chacune 50 000 années-lumière. .

Ces découvertes paraissent dans le numéro du 6 décembre de The Astrophysical Journal.

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