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Une bulle de gaz chaud observée autour de Sagittaire A*

La Voie lactée et l'emplacement de son trou noir central vus depuis ALMA.

La Voie lactée et l'emplacement de son trou noir central vus depuis ALMA.

Photo : ESO/José Francisco Salgado

Radio-Canada

Un point chaud associé à une bulle de gaz a été observé en orbite autour de Sagittaire A*, le trou noir au centre de la Voie lactée, à l’aide du réseau d'antennes ALMA de l’Observatoire européen austral associé à l’initiative EHT (télescope Horizon des événements).

Un cercle lumineux sur un fond sombre.

Image du trou noir Sagittaire A* accompagné d'une vue d'artiste indiquant où se situent le point chaud et son orbite autour du trou noir.

Photo : ESO/M. Kornmesser

Nous pensons que nous sommes en train de regarder une bulle de gaz incandescent glissant autour de Sagittaire A* sur une orbite similaire en taille à cette de la planète Mercure, mais faisant un tour complet en seulement 70 minutes environ. Cela nécessite une vélocité époustouflante d’environ 30 % de la vitesse de la lumière! explique dans un communiqué l’astrophysicien Maciek Wielgus, de l'Institut Max Planck de radioastronomie en Allemagne.

Cette détection permettra aux astrophysiciens de mieux cerner l’environnement dynamique du trou noir, dont la première image a été dévoilée en mai dernier.

Les principaux types de trous noirs

  • Les trous noirs primordiaux sont de très petite taille. Ils se seraient formés durant le big bang dans les régions extrêmement denses de l’Univers primordial.
  • Les trous noirs intermédiaires oscillent entre 100 et 10 000 masses solaires.
  • Les trous noirs stellaires présentent une masse de 10 à 20 fois celle du Soleil.
  • Les trous noirs supermassifs se trouvent au centre de la plupart des galaxies et leur masse équivaut à des millions ou même à des milliards de fois celle du Soleil.

C’est lors de la calibration des données récoltées par les huit radiotélescopes associés à l'EHT que M. Wielgus et ses collègues ont détecté des indications d’éruption cachées dans les mesures d’ALMA.

On pense que ce type d'éruptions, précédemment observées par des télescopes à rayons X et à infrarouges, est associé à ce que l'on appelle des « points chauds, des bulles de gaz chaud qui orbitent très rapidement et à proximité du trou noir », notent les scientifiques dans le communiqué.

« Ce qui est vraiment nouveau et intéressant, c'est que de telles éruptions n'étaient jusqu'à présent clairement présentes que dans les observations en rayons X et en infrarouge de Sagittarius A*. Pour la première fois, nous voyons une indication très forte que des points chauds en orbite sont aussi présents dans les observations radio. »

— Une citation de  Maciek Wielgus

Peut-être que ces points chauds détectés sous ondes infrarouges sont une manifestation du même phénomène physique : dès que les points chauds émettant dans l’infrarouge refroidissent, ils deviennent visibles dans les longueurs d’onde plus longues, comme celles observées par l’ALMA et l’EHT, a ajouté son collègue Jesse Vos, de l’Université Radboud aux Pays-Bas.

L’idée que les éruptions provenaient d’interactions magnétiques dans les gaz très chaud orbitant très près de Sagittaire A* était acceptée par une majorité d’astrophysiciens, mais ces récentes observations la confirment.

Les chercheurs veulent maintenant suivre les points chauds à travers des fréquences utilisant des observations coordonnées dans différentes longueurs d’onde.

Le succès d’un tel effort serait un vrai jalon pour notre compréhension de la physique des éruptions dans le centre galactique, estime Ivan Marti-Vidal de l’Université de Valence en Espagne.

De plus, les scientifiques espèrent pouvoir observer directement les amas de gaz autour du trou noir pour en apprendre davantage sur ce monstre d’énergie.

« Avec un peu de chance, nous pourrons un jour affirmer que nous savons ce qui se passe dans Sagittarius A*. »

— Une citation de  Maciek Wielgus

Le détail de ces travaux est publié dans la revue Astronomy & Astrophysics (Nouvelle fenêtre) (en anglais).

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