Le trou noir supermassif qui se cache au centre de notre galaxie, la Voie lactée, n’est pas aussi dormant qu’on le pensait, selon une nouvelle étude.
Le géant endormi s’est réveillé il y a environ 200 ans pour engloutir des objets cosmiques à proximité avant de se rendormir, selon l’étude publiée dans la revue Nature mercredi.
L’observatoire spatial IXPE de la NASA a repéré un écho aux rayons X de cette puissante résurgence d’activité, ont déclaré les chercheurs.
Le trou noir supermassif Sagittarius A*, abrégé en Sgr A*, est quatre millions de fois plus massif que le Soleil. Il se trouve à 27 000 années-lumière de la Terre au centre de la spirale de la Voie lactée.
L’année dernière, les astronomes ont révélé la toute première image du trou noir, ou plutôt de l’anneau de gaz incandescent qui entoure sa noirceur.
Sgr A* a « toujours été considéré comme un trou noir dormant », a déclaré Frédéric Marin, chercheur à l’Observatoire astronomique de Strasbourg et premier auteur de l’étude.
La plupart des trous noirs supermassifs accroupis au milieu de leurs galaxies entrent en sommeil après avoir englouti toute la matière à proximité.
« Imaginez un ours qui entre en hibernation après avoir dévoré tout ce qui l’entoure », a déclaré Marin à l’.
Mais l’équipe internationale de chercheurs a découvert que vers la fin du 19ème siècle, Sgr A* est sorti de son sommeil et a consommé tout gaz et poussière assez malchanceux pour être à sa portée.
La frénésie alimentaire a duré de plusieurs mois à un an, avant que la bête ne retourne en hibernation.
L’écho émis lors de l’éruption Sgr A* (située à l’extérieur de l’image) balaie un cercle à travers l’image du centre galactique. La luminosité des sources de rayonnement (ou de l’écho, pour l’IXPE) est convertie en un spectre audio, 51 octaves en dessous des fréquences vraies (52 octaves pour l’écho). Crédit : NASA/CXC/SAO/IXPE
Million de fois plus lumineux
Lorsqu’il était actif, le trou noir était « au moins un million de fois plus brillant qu’il ne l’est aujourd’hui », a déclaré Marin.
Son réveil a été perceptible parce que les nuages moléculaires galactiques à proximité ont commencé à émettre beaucoup plus de rayons X.
L’augmentation de la lumière aux rayons X était comme « si un seul ver luisant caché dans une forêt devenait soudainement aussi brillant que le Soleil », a déclaré l’agence de recherche française CNRS dans un communiqué.
Les astronomes utilisant l’observatoire spatial IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) de la NASA ont réussi à suivre la lumière des rayons X et ont découvert qu’elle pointait directement vers Sgr A *.
Le trou noir « a émis un écho de son activité passée, que nous avons réussi à observer pour la première fois », a déclaré Marin.
L’attraction gravitationnelle des trous noirs est si intense que rien ne peut s’en échapper, y compris la lumière.
Mais lorsque la matière est aspirée au-delà de la limite finale du trou noir, connue sous le nom d’horizon des événements, elle émet une quantité massive de chaleur et de lumière avant de disparaître dans l’obscurité.
On ne sait pas exactement ce qui a fait sortir brièvement Sgr A* de son état dormant. Une étoile ou un nuage de gaz et de poussière aurait-il pu s’aventurer trop près ?
Les astronomes espèrent que d’autres observations de l’observatoire IXPE les aideront à mieux comprendre ce qui s’est passé et peut-être à en dire plus sur l’origine des trous noirs supermassifs, qui reste entourée de mystère.
Plus d’information:
Frédéric Marin et al, Preuve de polarisation des rayons X pour une éruption de Sgr A* vieille de 200 ans, Nature (2023). DOI : 10.1038/s41586-023-06064-x. www.nature.com/articles/s41586-023-06064-x. Sur arXiv: arxiv.org/abs/2304.06967
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