Après cinq décennies de recherches, des astronomes ont finalement détecté le vent émanant du trou noir supermassif situé au centre de notre galaxie, la Voie lactée, qui s'est toutefois révélé être bien plus proche d’une légère brise que d’un ouragan cosmique.
Grâce aux données du radiotélescope ALMA au Chili et de l'observatoire orbital Chandra de la Nasa, les chercheurs ont observé l'environnement immédiat du trou noir connu sous le nom de Sagittarius A*, ou Sgr A*.
Ils ont repéré une vaste cavité conique remplie de gaz chaud ionisé à proximité de Sgr A* et ont conclu qu'elle avait été façonnée par un vent soufflant depuis le trou noir, qui a balayé ou chauffé le gaz froid qui occupait auparavant la région.
Selon les chercheurs, l'énergie nécessaire à la formation d'une telle cavité ne pouvait être produite que par un trou noir supermassif.
Les trous noirs sont des objets extrêmement denses dont la gravité est si puissante que même la lumière ne peut s’en échapper. La plupart des galaxies abritent un trou noir supermassif en leur centre, qui attire le gaz et la matière environnante.
Il y a plusieurs décennies, des scientifiques ont émis l'hypothèse que tout trou noir supermassif actif, en raison de ses propriétés physiques, expulsait du gaz et d'autres matières dans l'espace, soit sous la forme d'un vent se propageant vers l'extérieur, soit sous celle d'un jet concentré.
Ils ont par la suite identifié ce type de phénomène chez de nombreux trous noirs supermassifs dans d'autres galaxies, mais jusqu'à présent, ils n'avaient pas été en mesure de démontrer que Sgr A* agissait de la même manière.
"Cette découverte résout une énigme vieille d’un demi-siècle", a déclaré Lena Murchikova, codirigeante de l’étude publiée cette semaine dans la revue scientifique Astrophysical Journal Letters.
Sgr A* possède une masse équivalente à environ quatre millions de fois celle du Soleil et se situe à près de 26.000 années-lumière de la Terre. Une année-lumière correspond à la distance parcourue par la lumière en un an, soit 5.900 milliards de miles (9.500 milliards de kilomètres). Moins massif que certains de ses homologues dans d'autres galaxies, il se trouve actuellement dans une phase relativement calme.
La pointe de la cavité conique semble émerger directement des environs immédiats du trou noir avant de s’étendre vers l’extérieur. Bien que sa taille reste inconnue, car elle dépasse le champ de vision des observations, elle pourrait atteindre environ 6,5 années-lumière de longueur, selon Lena Murchikova.
PAS ASSEZ FORT POUR RESTRUCTURER LE CENTRE GALACTIQUE
En raison de l’état relativement paisible de Sgr A*, le vent observé est bien moins puissant que ceux détectés autour d’autres trous noirs supermassifs. Mark Gorski, astronome à Northwestern University et co-directeur de l'étude, a comparé ces vents aux phénomènes météorologiques terrestres.
"C'est une légère brise provenant de notre trou noir supermassif. Elle ne semble pas assez forte pour restructurer radicalement le centre galactique", a déclaré Mark Gorski.
"Les trous noirs supermassifs passent l'essentiel de leur temps dans cet état calme et paisible. Cependant, ils connaissent parfois des éruptions allant de l’orage à l’ouragan le plus violent. Leurs vents ou jets les plus intenses peuvent complètement perturber leurs galaxies hôtes et les régions bien au-delà", a déclaré Mark Gorski.
Lorsque le gaz et d’autres matériaux spiralent vers un trou noir, ils atteignent une vitesse proche de celle de la lumière, créant suffisamment d’énergie et de pression pour en expulser une partie vers l'espace.
"Alors qu’une partie du gaz continue de tomber vers le trou noir, une autre est éjectée. En réalité, davantage de gaz est éjecté qu’il n’en tombe dans le trou noir. Ce gaz éjecté constitue le vent dont nous parlons", a déclaré Lena Murchikova.
"Lorsque nous observons des galaxies lointaines, très, très éloignées, il est beaucoup plus facile de voir des phénomènes violents. Nous voyons d’immenses jets puissants traverser la galaxie et tout ce qui se trouve sur leur passage. Nous voyons des vents violents expulser la quasi-totalité du gaz de leurs galaxies."
La différence entre un jet et un vent est purement géométrique.
"Les jets sont étroits et se dispersent peu lorsqu'ils quittent leur source, produisant souvent un faisceau de matière. Les vents, en revanche, sont plus larges et s'étendent à mesure qu'ils s'éloignent de leur source. C'est presque comme la différence entre un pointeur laser et une lampe de poche", a expliqué Mark Gorski.
(Reportage Will Dunham, version française Elena Smirnova, édité par Benoit Van Overstraeten)
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