D’énormes bulles radio découvertes près du centre de la Voie lactée

Des astronomes utilisant des radiotélescopes en Afrique du Sud ont découvert une paire d’énormes bulles d’électrons à haute énergie qui s’élèvent à 700 années-lumière du centre de notre galaxie.

Une des bulles est au-dessus du plan du disque de la Voie lactée, l’autre est en dessous. Elles semblent avoir été créées par un événement “de haute énergie” qui s’est produit dans le milieu interstellaire au-dessus et au-dessous du centre galactique au cours des derniers millions d’années.

Image d’entête : le plan de la galaxie est marqué par une série de lignes brillantes, d’étoiles explosées et de régions où naissent de nouvelles étoiles, et s’étend en diagonale sur l’image du bas à droite au centre en haut. Le trou noir au centre de la Voie lactée est caché dans la plus lumineuse de ces régions étendues. Les bulles radio s’étendent des deux antennes les plus proches jusqu’au coin supérieur droit. De nombreux filaments aimantés sont visibles parallèlement aux bulles. (SARAO/ MeerKAT)

Il est possible que l’événement déclencheur ait été une explosion du trou noir au centre de notre galaxie, créé par une augmentation de la quantité de matière qui s’y engouffre.

Selon William Cotton, radioastronome à l’Observatoire national de radioastronomie des États-Unis et membre de l’équipe de découverte, l’énergie pourrait provenir d’une explosion de formation d’étoiles dans la région entourant le centre galactique, qui a provoqué une explosion de supernova.

Tout compte fait, selon M. Cotton, la quantité d’énergie était de l’ordre de la production d’énergie du Soleil pendant toute sa durée de vie :

C’est beaucoup d’énergie.

Entre-temps, ajoute-t-il, la découverte des bulles a permis de résoudre un mystère vieux de 35 ans. En 1984, les radioastronomes ont repéré de longs filaments d’émissions radioélectriques à haute énergie s’étendant vers l’extérieur du centre galactique. Mais la source de ces électrons était inconnue.

Selon M. Cotton :

Ce sont des tubes magnétiques remplis d’électrons à très haute énergie qui les font rayonner.

Mais de nouvelles images montrent que les filaments sont étroitement associés aux bulles, ce qui suggère qu’ils proviennent du même événement sous-jacent.

Selon un autre membre de l’équipe à l’origine de cette découverte, Farhad Yusef-Zadeh, de l’université Northwestern, aux États-Unis :

Presque tous les filaments (plus de 100 ) sont confinés par les bulles radio.

Les nouvelles découvertes pourraient également être liées à un autre phénomène galactique connu sous le nom de bulles de Fermi, explique M. Cotton.

Celles-ci sont beaucoup plus grandes et beaucoup plus énergétiques, émettant des rayons gamma, plutôt que des ondes radio. Mais il est possible que les bulles que nous voyons soient des versions « bébés »de celles-ci, précise-t-il. Ou peut-être qu’elles se nourrissent d’une manière ou d’une autre dans les grandes bulles de Fermi Bubbles. « On ne sait pas vraiment. »

Ces nouvelles observations ont été rendues possibles en partie parce qu’elles ont été réalisées par un nouvel observatoire radiotélescope en Afrique du Sud, appelé MeerKAT, qui est mieux situé pour étudier le centre galactique que les observatoires plus au nord.

Une image radio des parties centrales de la Voie lactée. Les bulles radio découvertes par MeerKAT s’étendent verticalement au-dessus et au-dessous du plan de la galaxie. (SARAO/ MeerKAT)

Dans l’hémisphère Nord, le centre galactique est bas dans le ciel austral et seulement quelques heures par jour au-dessus de l’horizon, explique Fernando Camilo, le scientifique en chef de MeerKAT :

Vous n’avez que trois ou quatre heures pour l’observer, et vous pointez du doigt les arbres vers l’horizon.

Mais MeerKAT se trouve à 31 degrés de latitude sud,  » le centre galactique passe donc juste au-dessus « , précise Camilo.

MeerKAT dispose également d’un nombre exceptionnellement élevé d’antennes paraboliques, dont 64 sont réparties sur un réseau de 8 kilomètres de large.

Plus vous avez de plats/ antennes, plus les images que vous faites sont fidèles.

En fait, ajoute-t-il, la qualité de l’image augmente avec le carré du nombre de télescopes du réseau.

Cela permet d’obtenir une image de haute qualité, en particulier des structures étendues avec des émissions diffuses. Cela a vraiment fait une énorme différence dans la détection de ces bulles.

Les résultats sont décrits dans une étude publiée dans la revue Nature : Inflation of 430-parsec bipolar radio bubbles in the Galactic Centre by an energetic event et présentés sur le site de l’université d’Oxford : Towering balloon-like features discovered near centre of the Milky Way.