Ce trou noir supermassif agit comme une fontaine géante

Une équipe d’astronomes annonce la découverte d’un trou noir supermassif agissant comme une fontaine géante de gaz moléculaire. Une première, détaillée dans The Astrophysical Journal.

Vous recyclez vos bouteilles en verre et en plastique ? Ce trou noir fait sensiblement la même chose avec la matière mise à sa disposition. Vous retrouverez cet ogre cosmique à environ un milliard d’années-lumière (un milliard x 10 000 milliards de km) au cœur d’une galaxie elliptique, elle-même nichée au sein de l’amas de galaxies Abell 2597. Mais que se passe-t-il réellement ici ?

Recyclage cosmique

Vous retrouverez ici un disque d’accrétion de gaz moléculaire autour du trou noir, tourbillonnant puis tombant à l’intérieur. Mais tout le matériel n’est pas avalé par le trou noir. En réalité, les dynamiques sont telles qu’une partie de toute cette matière se retrouve canalisée au niveau des pôles. De puissants jets de plasma se forment alors, se déplaçant à une vitesse proche de la vitesse de la lumière dans l’espace sur plus de 30 000 années-lumière de distance. Une partie de ce gaz retombe ensuite vers le trou noir et alimente le disque d’accrétion, tandis qu’une autre s’échappe et alimente la formation de nouvelles étoiles.

trou noir gaz univers galaxie — Les données d’ALMA, en jaune, matérialisent le gaz froid. En rouge, les données acquises par l’instrument MUSE, installé sur le Very Large Telescope de l’ESO, montrent le gaz d’hydrogène chaud. En bleu-mauve vous retrouverez le gaz ionisé et chaud détecté par l’Observatoire Chandra en rayons X. Crédits : ESO

«Une pompe mécanique dans une fontaine»

Les trous noirs dits « fontaines » ont longtemps été théorisés, mais aucun de ces objets n’avait à ce jour été repéré en étant à l’oeuvre. «C’est peut-être le premier système dans lequel nous trouvons des preuves évidentes d’un apport de gaz moléculaire froid vers le trou noir et de flux sortants, lancés par ce même trou noir, explique l’astronome Grant Tremblay, du Centre d’astrophysique Harvard-Smithsonian et principal auteur de l’étude. Le trou noir supermassif au centre de cette galaxie géante agit comme une pompe mécanique dans une fontaine».

Ci-dessous, un zoom commençant par une vue large de la Voie lactée et se terminant par un gros plan du groupe de galaxies Abell 2597 :

Si cette observation est inédite, le phénomène est peut-être beaucoup plus courant qu’on ne le pensait, suggèrent les chercheurs. En observer davantage pourrait alors nous permettre d’en apprendre plus sur le cycle de vie des galaxies.

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