Pour la première fois, des astronomes ont observé des vents ultrarapides issus d’un trou noir lointain, éclairant un des phénomènes les plus mystérieux de l’univers.
Dans une galaxie très lointaine, un trou noir soulève des vents si puissants que, sur Terre, il est difficile d’en concevoir l’ampleur. Pour la première fois, une équipe internationale d’astronomes a pu observer directement ce phénomène.
Le trou noir gigantesque, aussi massif que 30 millions de Soleils de notre galaxie, se trouve dans NGC 3783, une galaxie spirale située à environ 130 millions d’années-lumière de la Terre.
En s’appuyant sur deux grands télescopes spatiaux en rayons X, les astronomes ont observé le trou noir dévorer tout ce qui l’entourait pour alimenter une région extrêmement brillante et active au centre de la galaxie, connue sous le nom de noyau actif de galaxie (AGN).
En engloutissant cette matière, le trou noir a émis une brève et intense bouffée de rayons X qui a rapidement laissé place à des vents ultrarapides, dont certains ont atteint près de 60 000 kilomètres par seconde, soit 20 % de la vitesse de la lumière.
« Nous n’avions encore jamais observé un trou noir générer des vents aussi rapidement », a déclaré Liyi Gu, de l’organisation néerlandaise de recherche spatiale (SRON), dans un communiqué.
« Pour la première fois, nous avons vu comment une brusque bouffée de rayons X émise par un trou noir déclenche aussitôt des vents ultrarapides, ces vents se formant en une seule journée », a ajouté Gu, qui dirigeait l’équipe de chercheurs.
Les travaux de l’équipe ont été publiés cette semaine dans la revue internationale Astronomy & Astrophysics.
Deux puissants télescopes d’espace profond
Pour étudier ce phénomène, l’un des plus insaisissables de l’Univers, Gu et ses collègues ont utilisé deux puissants télescopes : XMM-Newton de l’Agence spatiale européenne (ESA) et la mission d’imagerie et de spectroscopie en rayons X (XRISM).
XMM-Newton a suivi l’évolution de l’éruption initiale et mesuré l’ampleur des vents, tandis que XRISM a détecté l’éruption et les vents, en étudiant leur vitesse et leur structure.
« Leur découverte découle d’une collaboration réussie, un élément au cœur de toutes les missions de l’ESA », a déclaré Erik Kuulkers, scientifique sur le projet XMM-Newton de l’ESA, dans un communiqué.
Les auteurs de l’étude estiment que les vents se sont formés lorsque le champ magnétique embrouillé du trou noir s’est « détordu ». Ils expliquent que ce processus ressemble aux grandes éruptions solaires dans notre propre galaxie, connues sous le nom d’éjections de masse coronale.
C’est « similaire aux éruptions qui jaillissent du Soleil, mais à une échelle presque inimaginable », a indiqué Matteo Guainazzi, co-auteur de l’étude et scientifique sur le projet XRISM de l’ESA.
Ces similitudes sont rassurantes, disent les chercheurs, car elles montrent que les trous noirs supermassifs peuvent parfois se comporter comme notre étoile locale et permettent ainsi de dissiper une part du mystère qui entoure ces objets.
Des scientifiques ont enregistré des éjections de masse coronale de notre Soleil aussi récemment que le 11 novembre, avec des vents atteignant 1 500 kilomètres par seconde.