Des jets de particules de haute énergie émanant d'un trou noir ont été détectés de nombreuses fois auparavant, mais dans d'autres galaxies, c'est-à-dire pas du trou noir supermassif au centre de la Voie lactée, connu sous le nom de Sagittaire A * (Sgr A *) . Des études antérieures et d'autres preuves suggéraient qu'il y avait peut-être des jets - ou des fantômes de jets passés - mais de nombreuses constatations et études se contredisaient souvent, et aucune n'était considérée comme définitive.
Maintenant, les astronomes utilisant l'observatoire à rayons X Chandra et le radiotélescope Very Large Array (VLA) ont trouvé des preuves solides que Sgr A * produit un jet de particules de haute énergie.
«Pendant des décennies, les astronomes ont recherché un jet associé au trou noir de la Voie lactée. Nos nouvelles observations constituent le cas le plus solide à ce jour pour un tel jet », a déclaré Zhiyuan Li de l'Université de Nanjing en Chine, auteur principal d'une étude dans The Astrophysical Journal.
Le trou noir supermassif au centre de la Voie lactée est environ quatre millions de fois plus massif que notre Soleil et se trouve à environ 26 000 années-lumière de la Terre.
Bien que la notion courante soit que les trous noirs inhalent et ingèrent tout ce qui leur arrive, ce n'est pas toujours vrai. Parfois, ils rejettent de petites portions de masse entrante, la repoussant sous la forme d'un puissant jet, et plusieurs fois une paire de jets. Ces jets nourrissent également l'environnement, libérant à la fois de la masse et de l'énergie et jouent probablement un rôle important dans la régulation du taux de formation de nouvelles étoiles.
Le Sgr A * est actuellement connu pour consommer très peu de matière, et donc le jet est faible, ce qui le rend difficile à détecter. Les astronomes ne voient pas un autre jet "tirer" dans la direction opposée, mais cela peut être dû à un gaz ou à de la poussière bloquant la ligne de vue de la Terre ou à un manque de matière pour alimenter le jet. Ou il peut n'y avoir qu'un seul jet.
«Nous étions très impatients de trouver un jet de Sgr A * car il nous indique la direction de l'axe de rotation du trou noir. Cela nous donne des indices importants sur l'historique de croissance du trou noir », a déclaré Mark Morris de l'Université de Californie à Los Angeles, co-auteur de l'étude.
L'étude montre que l'axe de rotation de Sgr A * pointe dans une direction, parallèle à l'axe de rotation de la Voie lactée, ce qui indique aux astronomes que le gaz et la poussière ont migré régulièrement dans Sgr A * au cours des 10 derniers milliards d'années. Si la Voie lactée était entrée en collision avec de grandes galaxies dans un passé récent et que leurs trous noirs centraux avaient fusionné avec Sgr A *, le jet pourrait pointer dans n'importe quelle direction.
Le jet semble fonctionner dans le gaz près de Sgr A *, produisant des rayons X détectés par Chandra et des émissions radio observées par le VLA. Les deux éléments de preuve clés pour le jet sont une ligne droite de gaz émettant des rayons X qui pointe vers Sgr A * et un front de choc - similaire à un boom sonique - vu dans les données radio, où le jet semble frapper le gaz . De plus, la signature énergétique, ou spectre, des rayons X du Sgr A * ressemble à celle des jets provenant de trous noirs supermassifs dans d'autres galaxies.
Les observations de Chandra dans cette étude ont été prises entre septembre 1999 et mars 2011, avec une exposition totale d'environ 17 jours.
Source: Chandra
