Depuis les années 1970, les astronomes ont prédit que le Sagittaire A *, le trou noir supermassif au centre de la Voie lactée, devrait envoyer un vent chaud – ils viennent de le premier aperçu
Gas moléculaire et émission de rayons X autour du Sagittaire A *, le trou noir de la voie lactée
Nous avons trouvé un vent chaud qui explose pour la première fois du trou noir supermassif de notre galaxie, ce qui pourrait nous aider à comprendre sa mystérieuse inactivité.
Comparé à de nombreux autres trous noirs supermassifs qui se trouvent dans les centres des galaxies, notre trou noir, appelé Sagittaire a * ou sgr a *, est relativement calme. Il ne tire pas de vastes jets puissants comme les trous noirs dans de nombreuses autres galaxies, qui sont si brillants que nous pouvons les repérer même dans les premiers moments de l'univers. Mais tous les trous noirs supermassifs, y compris Sgr a *, produisaient des vents – des wafts de gaz chaud ont explosé de près de l'horizon de l'événement du trou noir, où le gaz tourbillonne et se réchauffe violemment.
Ces vents, cependant, n'ont jamais été détectés de manière concluante dans SGR A *, bien qu'ils soient prévus depuis les années 1970. C'est en partie parce qu'il est si difficile d'observer la région autour du trou noir de notre galaxie, un mélange d'étoiles, de poussière et de gaz bien emballés, appelée disque circumnucléaire (CND).
Maintenant, Mark Gorski et Elena Murchikova à l'Université Northwestern dans l'Illinois ont mesuré la région la plus intérieure du CND plus en détail qu'avant d'utiliser le grand réseau de millimètres / submillimétriques d'Atacama (Alma) au Chili. Ils ont trouvé de grandes régions de gaz froid, ils ne s'attendaient pas à être là, ainsi qu'un cône clair de gaz chaud qui le coupe, qui semble être le vent manquant.
Trouver autant de gaz froid autour du trou noir à cette distance était inattendu, explique Gorski. La sagesse conventionnelle était qu'il était inutile de le chercher, car il n'existait probablement pas, dit-il. « Lorsque j'ai présenté cette image à (mon collègue), j'ai dit: » Eh bien, nous devons nous concentrer sur cela maintenant, car cela a été un tel problème depuis plus de 50 ans « . »
Gorski et Murchikova ont pris cinq ans d'observations de la partie la plus intérieure du CND d'ALMA et ont produit une carte de gaz froid dans quelques années-lumière de SGR A * qui était 100 fois plus nette que les observations précédentes. Ils l'ont atteint en simulant comment la lumière vive de Sgr A * scintillait, puis la soustrait de la faible lumière du gaz froid.
De cela, ils pouvaient voir un cône clair dans lequel il n'y avait pratiquement pas de gaz froid. Lorsqu'ils ont jeté des données de rayons X – les émissions produites par le gaz chaud – Overtop, ils ont trouvé les deux régions correspondant presque parfaitement. Ils ont calculé l'énergie totale nécessaire pour faire sauter le gaz chaud à travers ce cône équivalent à environ 25 000 soleils, ce qui signifie qu'il ne peut pas avoir été produit à partir d'étoiles voisines, et il n'y a pas non plus de supernovas évidentes qui auraient pu générer le gaz chaud non plus. Cela suggère que le vent vient de sgr a * lui-même. «L'énergie nécessaire nécessite un trou noir pour être là. Il faut qu'il y ait un vent du trou noir», explique Gorski.
Les astronomes ont précédemment repéré de vastes bulles de gaz au-dessus et en dessous du plan galactique, appelées bulles Fermi, qui suggèrent que notre trou noir avait autrefois des jets. Cependant, il n'est pas clair si ces jets pourraient se former à nouveau. La mesure de ce vent pourrait aider à expliquer pourquoi Sgr a * est relativement inactif et nous aider à mieux comprendre les phases de l'évolution des trous noirs.
Trouver le vent manquant de SGR A * est excitant si les résultats sont confirmés, explique Ziri Yoursi à l'University College de Londres, car il pourrait nous donner des informations cruciales sur le trou noir lui-même, par exemple dans quelle direction il tourne. Les astronomes supposaient que sgr a * tournerait perpendiculairement au plan de la Voie lactée, ce qui signifie que nous devrions le voir vers le bord. Mais lorsque les premières images du trou noir du télescope Horizon Event ont été publiées en 2022, elle semblait être face à la place, bien que les données n'étaient pas concluantes.
«La masse de Sagittaire A * est incroyablement bien limitée par les observations, mais son angle d'inclinaison par rapport à nous est tellement mal limité qu'il peut être n'importe quoi», explique Yoursi. « Comprendre peut-être d'où viennent ces flux de matière, si ce résultat est absolument robuste, est vraiment excitant car cela nous donne une indication quant à la direction dans laquelle tout le problème coule dans le trou noir arrive. » Cela pourrait également nous aider à mieux comprendre comment notre galaxie a évolué.
