Jusqu'à aujourd'hui, la science croyait qu'un trou noir ne fait que manger tout ce qui l'entoure. Cependant, la NASA pourrait enregistrer comment un trou noir supermassif éjecte quelque chose même si elle ne sait pas vraiment de quoi il s'agit.
Le réseau de télescopes spectroscopiques nucléaires de la NASA (NuSTAR), presque par miracle, a pu détecter le moment exact où la couronne d'un trou noir a été éjectée du trou supermassif Markaric 335, et immédiatement après une impulsion massive d'énergie radiologique a été interrompue par ses intestins.
Que s'est-il passé exactement ?
C'est ce que les scientifiques essaient de s'expliquer. "Pour la première fois, nous avons réussi à combiner le lancement d'une couronne de feu avec un effet lumineux ", explique Dan Wilkins de l'Université Saint Mary's, pour comprendre comment les trous de supermasses alimentent certains des objets les plus lumineux de l'univers.
Selon Fiona Harrison, chercheuse de NuSTAR, la nature de la source d'énergie est un mystère total, bien que la capacité d'enregistrer cet événement devrait nous permettre d'obtenir des indices sur la taille et la structure du trou noir, ainsi que des informations sur le rôle que jouent les trous noirs dans l'univers.
Ce n'est pas un cas isolé, mais c'est très étrange.
Auparavant, les astronomes auraient utilisé le télescope Hubble pour détecter une collision de rayons de matière à haute vitesse projetés dans un trou noir. Cette découverte a été faite en montant une séquence d'images d'un faisceau de plasma provenant d'un trou noir supermassif dans une galaxie à 260 millions d'années lumière de la Terre.
Les résultats permettent de mieux comprendre le comportement de ces jets en forme d'épée laser, si énergiques qu'ils semblent s'éloigner du trou noir à des vitesses bien supérieures à la vitesse de la lumière. Ce mouvement "surlumineux" est une illusion d'optique, car il a été enregistré à partir de notre ligne de vision et à très grande vitesse. De tels jets extragalactiques ne sont pas très connus. Ils semblent transporter le plasma d'énergie dans un faisceau étroit provenant du noyau actif de la galaxie hôte. La nouvelle analyse suggère que les chocs de collision dans le faisceau accélèrent davantage les particules et illuminent les zones du matériau en collision.
La vidéo du jet a été compilée avec deux décennies d'images Hubble de la galaxie elliptique NGC 3862, la sixième galaxie la plus hypothétique et l'une des rares galaxies actives avec des rayons en lumière visible. Le jet a été découvert en 1992 par Hubble en lumière optique. NGC 3862 est situé dans un riche amas de galaxies appelé Abell 1367, que l'on trouve dans la constellation du Lion.
La poutre de NGC 3862 a une structure de noeuds de matière brillante en forme de chaîne perlière. Eileen Meyer du Space Telescope Science Institute (STScI) à Baltimore, Maryland, a utilisé la résolution nette et la stabilité optique à long terme de Hubble et a monté une vidéo avec des données d'archives pour mieux comprendre le mouvement des jets. Meyer a été surpris de voir un nœud à une vitesse apparente de sept fois plus vite que la lumière atteint un autre nœud surlumineux plus lent.
La collision qui en a résulté a entraîné une fusion des deux avec un éclairage important. "Vous n'avez jamais rien vu de tel dans un jet extragalactique auparavant ", a déclaré Meyer. Tant que les nœuds continueront de fusionner, ils brilleront davantage dans les décennies à venir. "Cela nous donne une occasion très rare de voir comment l'énergie de collision est convertie en rayonnement.
Il n'est pas rare que des noeuds matériels soient éjectés sous forme de rayons provenant d'objets gravitationnellement compacts, mais il est rare que les télescopes optiques observent le mouvement loin du trou noir, à des milliers d'années-lumière de distance. En plus des trous noirs, les étoiles nouvellement formées éjectent des courants gazeux avec une structure de noeud. Une théorie est que le matériau tombant sur l'objet central est surchauffé et éjecté le long de l'axe de rotation de l'objet.