Une bulle de gaz tourne autour du trou noir supermassif de la Voie lactée à 30 % de la vitesse de la lumière
Dans le cadre d’une étude réalisée par plusieurs institutions, des chercheurs ont découvert un objet qui tourne à 30 % de la vitesse de la lumière autour de l’énorme trou noir de la Voie lactée.
Image d’entête : le trou noir supermassif Sagittaire A*, prise par l’Event Horizon Telescope Collaboration (EHT) et le point chaud et son orbite représenté. (EHT Collaboration, ESO/M. Kornmesser (M. Wielgus))
Les chercheurs ont repéré des signes d’un « point chaud » orbitant autour de Sagittarius A* (le trou noir) dans le sens des aiguilles d’une montre, une découverte qui pourrait aider les scientifiques à mieux comprendre l’environnement énigmatique et dynamique du centre de notre galaxie.
Selon Maciek Wielgus, de l’Institut Max Planck de radioastronomie de Bonn, en Allemagne, qui a dirigé l’étude :
Nous pensons que nous sommes en présence d’une bulle de gaz chaud qui tourne autour de Sagittarius A* sur une orbite dont la taille est similaire à celle de la planète Mercure, mais qui fait une boucle complète en seulement 70 minutes environ. Cela nécessite une vitesse époustouflante d’environ 30 % de la vitesse de la lumière.
…30 % de la vitesse de la lumière fait environ 90 123 kilomètres par seconde.
Les observations ont été réalisées dans le cadre de la campagne de la collaboration Event Horizon Telescope (EHT) visant à imager les trous noirs à l’aide du radiotélescope Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) dans les Andes chiliennes, qui appartient à l’Observatoire européen austral (ESO).
L’EHT, qui a connecté huit radiotélescopes actifs dans le monde, dont l’ALMA, a publié la toute première image du trou noir de la Voie lactée en avril 2017. Wielgus et son équipe, qui sont membres de la collaboration EHT, ont utilisé les données ALMA recueillies en même temps que les observations EHT de Sagittarius A* pour calibrer l’observation. Contre toute attente, l’équipe a trouvé des indices supplémentaires sur les caractéristiques du trou noir dans les données de l’ALMA uniquement.
Par chance, certaines des observations ont été effectuées peu de temps après que le télescope spatial Chandra de la NASA ait observé une éruption de rayons X provenant du centre de la Voie lactée. Ces “éruptions”, qui ont déjà été observées avec des télescopes à rayons X et infrarouges, seraient liées à des bulles de gaz chaudes, appelées « points chauds », qui orbitent très rapidement et à proximité du trou noir.
Toujours selon Wielgus :
Ce qui est vraiment nouveau et intéressant, c’est que de telles éruptions n’étaient jusqu’à présent clairement présentes que dans les observations à rayons X et infrarouges de Sagittarius A*. Ici, nous voyons pour la première fois une indication très forte que les points chauds en orbite sont également présents dans les observations radio.
L’ALMA permet aux astronomes d’étudier les ondes radio polarisées provenant de Sagittarius A*, qui peuvent être utilisées pour dévoiler le champ magnétique du trou noir. Avec des modèles théoriques, l’équipe a utilisé ces observations pour en savoir plus sur la façon dont le point chaud a été créé et comment il s’intègre dans son environnement. Leurs recherches enrichissent nos connaissances sur la forme de ce champ magnétique et aident les astronomes à en savoir plus sur notre trou noir et son environnement.
La Voie lactée et l’emplacement de son trou noir vus depuis l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). (ESO/José Francisco Salgado (josefrancisco.org), EHT Collaboration)
Les observations confirment une partie de ce que l’instrument GRAVITY du Very Large Telescope (VLT) de l’ESO, qui observe dans l’infrarouge, avait précédemment découvert. Grâce au VLT, l’équipe espère également pouvoir observer directement les nuages de gaz qui gravitent autour du trou noir, ce qui lui permettra de s’en approcher et d’en apprendre davantage à son sujet.
Pour Wielgus :
Avec un peu de chance, nous pourrons un jour affirmer que nous « savons » ce qui se passe dans Sagittarius A*.
L’étude publiée dans la revue Astronomy & Astrophysics : Orbital motion near Sagittarius A* et présentée sur le site de l’Observatoire européen austral : Les astronomes détectent une bulle de gaz chaud tourbillonnant autour du trou noir supermassif de la Voie lactée.