Astronomie

Comment un trou noir rote-t-il ?

Comment un trou noir rote-t-il ?

Récemment, sur le canal de découverte, j'ai entendu dire qu'un trou noir fait des rots lorsqu'il consomme plus qu'il ne peut en traiter à la fois. Étant donné que même la lumière ne peut pas s'échapper d'un trou noir, comment cette matière « rot » s'échappe-t-elle ?


La matière que le trou noir ingère commence par certaines conditions initiales en dehors de l'horizon des événements du trou noir, et en raison de nombreux processus, cette matière environnante perd de l'énergie et du moment angulaire et tombe ainsi dans le trou noir. La physique de ce processus de chute peut être assez compliquée - surtout si un disque d'accrétion se forme - mais essentiellement, la friction visqueuse entre les particules qui composent la matière en chute lui fera perdre de la vitesse, entre autres processus possibles.

Il existe une limite théorique à la quantité de matière qu'un trou noir (ou tout objet astrophysique) peut accumuler : la limite de luminosité d'Eddington. Fondamentalement, lorsque le trou noir avale la matière, il éclaire le rayonnement électromagnétique en raison des collisions intenses que la matière en chute subit près de l'horizon des événements. Eddington a découvert qu'une fois que la luminosité de ce rayonnement émis atteint une certaine limite, l'accréteur (dans ce cas un trou noir) commencera en fait à expulser la matière environnante plutôt que de continuer à l'avaler, du fait qu'une fois la limite atteinte, la matière environnante la matière sera emportée par le rayonnement. Voir ici et ici pour des explications plus détaillées à ce sujet.

Ainsi, la matière environnante qui est expulsée (une fois la limite d'Eddington atteinte) n'a jamais atteint l'horizon des événements - elle est expulsée par rayonnement avant de se rapprocher du trou noir.

Et voici une belle image d'un double rot ! :)


Le rot est un mot trompeur car l'énergie d'explosion du disque d'hydrogène comprimé provoque l'énergie du rot. La force/énergie du trou noir n'attire que vers l'intérieur.

La compression de la matière par les trous noirs est la source d'énergie la plus puissante de l'univers visible.

Les disques d'accrétion et les quasars se produisent surtout dans l'univers primitif lorsque de l'hydrogène libre a été projeté en vomissures de projectiles voyageant presque à une vitesse de la lumière supérieure à la largeur de notre galaxie.

C'est comme si une supernova se produisait toutes les minutes.

Impressions d'artiste et coupes transversales du "rot". https://www.google.fr/search?q=quasar+accretion+disk&num=100&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiF0tnFvpneAhVnyoUKHYkQCMwQ_AUIDigB&biw=1257&bih=646


Comment un trou noir rote-t-il ? L'éructation du trou noir supermassif a de grandes implications pour la physique

La semaine dernière, les scientifiques ont présenté une image d'un trou noir supermassif rotant&mdashtwice. Le mastodonte avait bu du gaz avant de cracher un nuage de particules à haute énergie et de s'installer pour une sieste de quelques milliers d'années. Puis il s'est réveillé et a tout recommencé. Mange, dors, répète.

Mais pourquoi les trous noirs rotent-ils, et qu'est-ce que cela peut dire aux scientifiques ?

Particules à haute énergie

Des forces gravitationnelles et magnétiques intenses entourent les trous noirs. Ceux-ci peuvent attirer de grandes quantités de matière, créant un voile de poussière et de gaz. Alors que le trou noir avide se régale de ce gaz à proximité, certains sont expulsés dans une sorte de rot puissant. Chaque "rot" est en réalité un flux de particules de haute énergie, que les astronomes peuvent observer à l'aide d'images radiographiques.

Éructation double

Les scientifiques ont déjà vu des trous noirs roter comme ça. La particularité de cette nouvelle image est qu'elle laisse apparaître deux rots. Environ 100 000 ans après le premier rot, le trou noir, qui se trouve dans la galaxie J1354 à 800 millions d'années-lumière, a craché une seconde.

Cela confirme que les trous noirs peuvent activer et désactiver leur puissance de sortie dans un laps de temps relativement court. Bien que 100 000 ans puissent sembler longs, en termes cosmologiques c'est infime, étant donné que l'univers lui-même a commencé il y a 13,8 milliards d'années.

"Nous voyons cet objet festoyer, roter et faire la sieste, puis festoyer et roter à nouveau, ce que la théorie avait prédit", a déclaré Julie Comerford de l'Université du Colorado, qui a dirigé l'étude, dans un communiqué.

L'information a de grandes implications pour la physique. Des rots répétés avaient été prédits, mais c'est la première fois qu'on en observe plus d'un dans le même trou noir.

En analysant la zone autour du trou noir, les scientifiques ont également pu déterminer la cause de ce deuxième éructation. Les chercheurs pensent qu'une collision de galaxies à proximité a envoyé des amas de gaz tourbillonnant vers le trou noir. Tout comme son premier repas, le trou noir a mangé, éructé puis fait une sieste.

Une voie lactée gazeuse

La recherche suggère que le trou noir supermassif de notre propre galaxie pourrait également roter à plusieurs reprises. Il a déjà éructé au moins une fois et attend actuellement un autre grand festin.

Scott Barrows, chercheur postdoctoral à l'Université du Colorado, a déclaré : « Le trou noir supermassif de notre galaxie fait maintenant la sieste après un gros repas, tout comme le trou noir de J1354 l'a fait dans le passé. Nous nous attendons donc également à ce que notre énorme trou noir se régale à nouveau, tout comme celui de J1354. "


Le télescope cible les crises de boulimie et les rots des trous noirs

Mercredi, le dernier télescope spatial de la NASA commencera à rechercher des trous noirs dans l'univers. Les scientifiques espèrent que le télescope à rayons X NuSTAR, qui a été lancé il y a environ six semaines et vole maintenant à environ 350 milles au-dessus de la Terre, aidera à faire la lumière sur les mystères de ces bizarreries spatiales.

Le contrôle de mission du télescope est une petite pièce sur le campus de l'Université de Californie à Berkeley, où environ une douzaine de personnes avec des casques lèvent rarement les yeux de leurs écrans.

Fiona Harrison, professeur de physique et d'astronomie au California Institute of Technology, est la principale scientifique de la mission. S'il y a un mot qui décrit ses dernières semaines, c'est « se ronger les ongles », dit-elle.

Le début de la vie d'un télescope spatial est particulièrement stressant. Il doit être allumé à distance, y compris le déploiement d'un bras de 33 pieds qui agira comme un téléobjectif géant.

[Les trous noirs] sont en quelque sorte le Las Vegas de l'univers. Ce qui se passe dans un trou noir reste à l'intérieur d'un trou noir. Mais à la périphérie d'eux, c'est là qu'il y a une action formidable.

Joshua Bloom, professeur agrégé d'astronomie, Université de Californie, Berkeley

Maintenant, le télescope de 170 millions de dollars est sur le point de commencer sa chasse aux trous noirs.

"Nous ne voyons pas réellement le trou noir", dit Harrison. "Ce que vous voyez en fait, ce sont les choses qui y sont attirées."

Harrison dit qu'ils sont appelés trous noirs parce que même la lumière ne peut échapper à leur gravité. Mais les trous noirs ne sont pas passifs : ils attirent des tonnes de poussière et de gaz. Le matériau tourbillonne de plus en plus vite, tout comme un drain de baignoire, et devient de plus en plus chaud.

"Le matériau est si chaud qu'il émet des rayons X à haute énergie", dit-elle, tout comme ceux que les médecins utilisent. Elle dit que les chercheurs les ont déjà observés, mais c'est comme lire un livre sans lunettes.

"Nous savons qu'il y a une histoire là-bas, nous savons qu'il y a du texte, mais nous n'avons pas pu lire les lettres", dit-elle.

Avec NuSTAR, ils pourront voir ces rayons X à une résolution plus élevée que jamais.

"C'est incroyablement excitant parce que nous ne savons pas vraiment ce que le texte va dire. Et maintenant, nous allons pouvoir le lire clairement pour la première fois", dit-elle.

Harrison espère que le télescope révélera certains des mystères entourant les trous noirs, comme leur croissance.

Eliot Quataert, professeur d'astronomie à l'UC Berkeley qui ne fait pas partie du personnel de la mission, dit que les trous noirs se développent comme nous, en mangeant.

"Ils mangent beaucoup, mais rarement", dit-il.

Et au centre même de notre galaxie, il y a un trou noir super massif qui a pas mal mangé. Mais nous sommes toujours là.

"L'idée fausse qui circule est que les trous noirs sont un aspirateur qui aspirera inévitablement tout ce qui les entoure", explique Quataert. Pour la plupart, les trous noirs suivent un régime forcé – ils ont déjà tout mangé à proximité.

"Mais de temps en temps, il y aura beaucoup de gaz qui sera canalisé vers le centre d'une galaxie, et le trou noir se développera dans une grande poussée", dit-il.

Quataert dit que voir ce repas de trou noir avec le télescope pourrait en révéler plus sur la physique extrême qui se cache derrière. Cela pourrait répondre à des questions sur la formation des galaxies. L'astronome de l'UC Berkeley, Joshua Bloom, espère que NuSTAR découvrira un autre phénomène étrange : les rots de trous noirs.


Comment un trou noir rote-t-il ? - Astronomie

Les trous noirs sont connus depuis longtemps pour « détruire » la matière, les scientifiques les qualifiant généralement de « mangeant » du gaz et des étoiles. Cette réputation est peut-être sur le point de changer.

Les astronomes ont remarqué que deux gigantesques vagues de gaz étaient « rejetées » par le trou noir massif au centre de NGC 5195, une petite galaxie située à 26 millions d'années-lumière de la Terre. C'est l'un des trous noirs «supermassifs» les plus proches de notre planète à montrer une telle activité.

L'équipe pense que l'explosion est une conséquence de l'interaction de NGC 5195 avec une galaxie proche et plus grande. L'énergie générée par l'afflux soudain de gaz vers le trou noir a provoqué l'explosion, qui, selon l'équipe, a amassé suffisamment de matière pour provoquer la formation de nouvelles étoiles.

"Apparemment, les trous noirs peuvent aussi roter après leur repas", a déclaré à la NASA Eric Schlegel, de l'Université du Texas, qui a dirigé l'étude. « Notre observation est importante car ce comportement se produirait probablement très souvent dans l'univers primitif, modifiant l'évolution des galaxies. Il est courant que les grands trous noirs expulsent du gaz vers l'extérieur, mais il est rare d'avoir une vue aussi proche et résolue de ces événements. »

À l'aide d'images aux rayons X de l'observatoire Chandra de la NASA et d'images optiques de l'observatoire national de Kitt Peak, Schlegel et son équipe ont repéré les deux arcs de gaz, précédés d'une fine couche d'hydrogène gazeux plus froid. Cela suggère que le gaz le plus chaud a arraché le gaz hydrogène du cœur de la galaxie.

Cette explosion est un exemple de « rétroaction » entre un trou noir supermassif et la galaxie hôte.

"Nous pensons que la rétroaction empêche les galaxies de devenir trop grandes", a déclaré Marie Machacek du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CFA), co-auteur de l'étude. «Mais en même temps, cela peut être responsable de la formation de certaines étoiles. Cela montre que les trous noirs peuvent créer, pas seulement détruire. »

Selon l'équipe, qui a présenté l'étude lors de la 227e réunion de l'American Astronomical Society, le rot s'est produit il y a quelques millions d'années : la vague intérieure de gaz a mis environ trois millions d'années pour atteindre sa position actuelle, et la vague extérieure deux fois plus. .


Monster Black Hole Burp surprend les scientifiques

LONG BEACH, Californie – Les astronomes ont découvert ce qui semble être un rot colossal provenant d'un trou noir massif au cœur d'une galaxie lointaine. L'explosion était 10 fois plus brillante que la plus grande explosion d'étoiles, selon les scientifiques.

La découverte potentielle d'un trou noir de grande taille est survenue alors que les astronomes étudiaient la galaxie NGC 660, située à 44 millions d'années-lumière dans la constellation des Poissons.

"La découverte était tout à fait fortuite. Nos observations se sont étalées sur quelques années, et lorsque nous les avons examinées, nous avons constaté qu'une galaxie avait changé au cours de cette période, passant d'une galaxie placide et inactive à une explosion extrêmement énergétique à la fin", étude a déclaré le chercheur Robert Minchin de l'observatoire d'Arecibo à Porto Rico dans un communiqué.

Pour déterminer si l'explosion provenait d'une supernova &mdash la fin explosive d'une étoile &mdash ou du noyau de la galaxie, les chercheurs ont utilisé le High Sensitivity Array, un réseau mondial de télescopes qui comprend le Very Long Baseline Array, le télescope Arecibo, le NSF 100 -mètre Green Bank Telescope, et le radiotélescope Effelsberg de 100 mètres en Allemagne.

Au lieu d'un anneau de matériau en expansion suggérant un événement de supernova, les chercheurs ont trouvé cinq emplacements avec des émissions radio lumineuses regroupées autour du noyau de la galaxie.

"L'explication la plus probable est qu'il y a des jets provenant du noyau, mais ils précessent ou vacillent, et les points chauds que nous voyons sont là où les jets ont percuté le matériau près du noyau de la galaxie", a déclaré Chris Salter, également du Observatoire d'Arecibo.

Ces jets, selon les chercheurs, signifieraient que l'explosion proviendrait probablement d'un trou noir supermassif au cœur de la galaxie NGC 660. Alors que le trou noir dévore la poussière et la masse, il attire un disque de matière tourbillonnant dans son cœur qui crache des jets de particules tel qu'il est consommé.

Les trous noirs supermassifs sont des structures colossales au cœur de galaxies qui sont entre des millions et des milliards de fois plus massives que le soleil. Ils sont beaucoup plus gros que les trous noirs de masse stellaire, qui sont créés à partir de la mort d'étoiles géantes et peuvent contenir la masse d'environ 10 soleils.


Les astronomes espionnent le double ‘Burp’ d'un trou noir

Les trous noirs sont notoirement des mangeurs désordonnés, faisant exploser les morceaux d'étoiles déchiquetées comme d'énormes éructations de gaz et de poussière. Maintenant, pour la première fois, les astronomes ont repéré le même trou noir laissant échapper deux rots copieux.

"Les trous noirs sont des mangeurs voraces, mais il s'avère également qu'ils n'ont pas de très bonnes manières à table", a déclaré l'astronome Julia M. Comerford lors d'une conférence de presse lors de la réunion d'hiver de l'American Astronomical Society, rapporte Sarah Lewin pour Space.com. "Nous connaissons beaucoup d'exemples de trous noirs avec des rots uniques émanant, mais nous avons découvert une galaxie avec un trou noir supermassif qui n'a pas un mais deux rots."

Il n'est pas rare que les astronomes observent les séquelles d'un trou noir engloutissant une étoile alors que la majeure partie de la matière est perdue derrière son horizon des événements (ce que Lewin appelle à juste titre le "point de non-retour"), les traces de son les repas sont projetés dans des jets de particules à haute énergie qui sont projetés dans l'espace. Les astronomes ont longtemps émis l'hypothèse que les trous noirs supermassifs - les trous noirs des millions à des milliards de fois la masse du soleil qui se cachent au centre des galaxies - traversent des périodes d'activité et de repos, un cycle d'alimentation et de siestes sur des échelles de temps énormes.

Maintenant, une équipe de chercheurs dirigée par Comerford a été témoin du trou noir supermassif au centre de la galaxie à environ 160 800 millions d'années-lumière de la Terre émettant ces jets deux fois, écrivent les scientifiques dans un article pour Le Journal d'Astrophysique. Le télescope spatial Hubble a imagé le trou noir dans la lumière visible et l'observatoire à rayons X Chandra l'a scanné à l'aide de rayons X. Les télescopes spatiaux ont capturé deux bulles de gaz choquées par des jets de particules en mouvement rapide.

L'un était un nuage de gaz bleu-vert. Il était ionisé, ce qui signifie que ses électrons ont été retirés de ses atomes, rapporte Paul Rincon pour la BBC, qui suggère que le nuage a été détruit par le rayonnement du trou noir. Les chercheurs ont mesuré le nuage persistant à quelque 30 000 années-lumière du trou noir, et pendant sa longue période de voyage, le « rot » a eu tout le temps de s'étendre.

Le plus jeune rot, cependant, est une petite boucle qui n'est qu'à 3 000 années-lumière du trou noir, écrit Lewis. Les deux nuages ​​étaient le résultat de deux épisodes d'alimentation différents pour le trou noir avec une période de repos de 100 000 ans entre les deux. La longue période entre les événements correspond aux modèles informatiques de la façon dont les trous noirs se nourrissent, rapporte Lewis.

"Imaginez que quelqu'un dîne à la table de sa cuisine et qu'il mange et rote, mange et rote", a déclaré Comerford à Ricon. "Vous entrez dans la pièce et vous remarquez qu'il y a toujours un vieux rot suspendu dans l'air par le cours d'apéritif. Pendant ce temps, ils mangent le plat principal et ils laissent échapper un nouveau rot qui secoue la table de la cuisine."

La même situation pourrait se produire avec Sagittarius A*, le trou noir supermassif au centre de notre galaxie de la Voie Lactée. "À l'heure actuelle, le trou noir supermassif de notre galaxie est fermement dans la phase de sieste du cycle festin-rot-sieste, mais il n'attend que son prochain repas", a déclaré Comerford à Lewis. "À l'avenir, il se régalera probablement et rotera à nouveau."

Alors que les jets à haute énergie émergeant des trous noirs peuvent être dangereux pour tout ce qui se trouve à proximité, le système solaire est suffisamment à la périphérie de la Voie lactée, nous ne serons donc pas en danger si le Sagittaire A * se réveille pour une collation.


Un trou noir supermassif déclenche un rot géant dans l'espace - deux fois

Dans l'espace, personne ne peut vous entendre roter. Malheureusement pour les trous noirs supermassifs, on peut encore les voir éructer. Les scientifiques ont observé un trou noir lointain faire cracher des nuages ​​de particules de haute énergie et deux fois.

En peignant des images de la galaxie J1354 à 800 millions d'années-lumière, ils ont trouvé deux pools de particules provenant d'un trou noir. À environ 100 000 ans d'intervalle, les deux éructations sont la preuve d'une activité de trou noir longtemps suspectée.

La recherche a été présentée hier lors de la réunion annuelle de l'American Astronomical Society à Washington, DC. Il a également été publié récemment dans Le Journal d'Astrophysique.

"Nous voyons cet objet festoyer, roter et faire la sieste, puis festoyer et roter à nouveau, ce que la théorie avait prédit", a déclaré Julie Comerford de l'Université du Colorado, qui a dirigé l'étude, dans un communiqué.

Bien que des rots de trous noirs aient déjà été observés, c'était une chance chanceuse de confirmer plusieurs rots. La découverte est la preuve que les trous noirs peuvent allumer et éteindre leurs sorties d'alimentation de manière plus répétée.

"Cette galaxie nous a vraiment pris au dépourvu", a déclaré l'auteur de l'étude et doctorante à l'Université du Colorado à Boulder, Rebecca Nevin.

Comerford a ajouté : "Heureusement, nous avons observé [J1354] à un moment où nous pouvions clairement voir des preuves des deux événements."

Alors, pourquoi ce trou noir a-t-il eu quelques secondes après son dîner ? Les scientifiques pointent du doigt une collision entre J1354 et une galaxie voisine. Quand ils se sont brisés ensemble, des morceaux de matière ont volé vers J1354&mdash directement vers le trou noir avide.

La découverte a des implications pour notre propre galaxie. Le trou noir supermassif de la Voie lactée est connu pour s'être déjà régalé. Tout comme le J1354, notre géant gourmand va probablement se gaver, roter et dormir à nouveau.


Black Hole fait roter du plasma chaud alors qu'il dévore une étoile

Les astronomes ont vu un trou noir supermassif émettre un rot de plasma en avalant une étoile, dans un événement « extrêmement rare ».

Les scientifiques ont déjà vu des trous noirs dévorer des étoiles qui se rapprochent trop de leur attraction gravitationnelle et ils ont déjà vu des jets de matière chaude s'échapper de leur bouche, mais c'est la première fois que les deux événements sont vus ensemble aussi clairement.

Une équipe internationale d'astrophysiciens a rapporté la découverte dans La science, après avoir suivi une étoile de la taille de notre Soleil aspirée dans la bouche d'un trou noir supermassif.

"Ces événements sont extrêmement rares", a déclaré l'auteur principal Sjoert van Velzen de l'Université Johns Hopkins dans un communiqué. "C'est la première fois que nous voyons tout, de la destruction stellaire suivie du lancement d'un écoulement conique, également appelé jet, et nous l'avons vu se dérouler sur plusieurs mois."

Une étoile semblable au soleil sur une orbite excentrique plonge trop près du trou noir central de sa galaxie. (Crédit : . [+] NASA/Goddard Space Flight Center/CI Lab)

Les chercheurs avaient déjà émis l'hypothèse que lorsqu'un trou noir mange une quantité massive de gaz – une étoile en d'autres termes – il libérerait un jet de particules élémentaires qui parviendrait à s'échapper de l'horizon des événements. Les résultats de cette étude suggèrent que la théorie est correcte.

"Les efforts précédents pour trouver des preuves de ces avions, y compris le mien, ont pris du retard", a déclaré Van Velzen.

Lorsqu'une équipe de l'Ohio State University a signalé qu'une étoile était dévorée par ce trou noir particulier, qui représente environ un million de fois la masse de notre Soleil, Van Velzen a contacté une équipe d'astrophysiciens dirigée par Rob Fender de l'Université d'Oxford dans le UK pour commencer à suivre l'événement. À l'aide de satellites et de radiotélescopes, l'équipe a observé le trou noir détruire l'étoile et émettre le jet par le biais de rayons X, de signaux radio et optiques.

Parce que la galaxie est relativement proche de la nôtre, à environ 300 millions d'années-lumière, l'équipe a pu obtenir une image plus claire que les événements précédents qui ont été suivis, qui étaient tous à au moins 900 millions d'années-lumière.

"La destruction d'une étoile par un trou noir est magnifiquement compliquée et loin d'être comprise", a déclaré van Velzen. "De nos observations, nous apprenons que les flux de débris stellaires peuvent s'organiser et former un jet assez rapidement, ce qui est une contribution précieuse pour construire une théorie complète de ces événements."


Comment un trou noir rote-t-il ? L'éructation du trou noir supermassif a de grandes implications pour la physique

La semaine dernière, des scientifiques ont présenté une image d'un trou noir supermassif rotant deux fois. Le mastodonte avait bu du gaz avant de cracher un nuage de particules à haute énergie, puis de s'installer pour une sieste de quelques milliers d'années. Puis il s'est réveillé et a tout recommencé. Mange, dors, répète.

Mais pourquoi les trous noirs rotent-ils, et qu'est-ce que cela peut dire aux scientifiques ?

Cette image montre les deux nuages ​​tourbillonnants de particules 'rotées'. J Comerford/ESA/NASA

Particules à haute énergie

Des forces gravitationnelles et magnétiques intenses entourent les trous noirs. Ceux-ci peuvent attirer de grandes quantités de matière, créant un voile de poussière et de gaz. Alors que le trou noir avide se régale de ce gaz à proximité, certains sont expulsés dans une sorte de rot puissant. Chaque « rot » est en réalité un flux de particules de haute énergie, que les astronomes peuvent observer à l'aide d'images aux rayons X.

Éructation double

Les scientifiques ont déjà vu des trous noirs roter comme ça auparavant. La particularité de cette nouvelle image, c'est qu'elle laisse apparaître deux éructations. Environ 100 000 ans après le premier rot, le trou noir, qui se trouve dans la galaxie J1354 à 800 millions d'années-lumière, a craché une seconde.

Cela confirme que les trous noirs peuvent activer et désactiver leur puissance de sortie dans un laps de temps relativement court. 100 000 ans peuvent sembler longs, mais en termes cosmologiques, c'est infime, étant donné que l'univers lui-même a commencé il y a 13,8 milliards d'années.

"Nous voyons cet objet festoyer, roter et faire la sieste, puis festoyer et roter à nouveau, ce que la théorie avait prédit", a déclaré Julie Comerford de l'Université du Colorado, qui a dirigé l'étude, dans un communiqué.

L'information a de grandes implications pour la physique. Des rots répétés avaient été prédits, mais c'est la première fois qu'on en observe plus d'un dans le même trou noir.

En analysant la zone autour du trou noir, les scientifiques ont également pu déterminer la cause de ce deuxième éructation. L'équipe de chercheurs pense qu'une collision de galaxies à proximité a envoyé des amas de gaz tourbillonnant vers le trou noir. Tout comme son premier repas, le trou noir a mangé, éructé puis fait une sieste.

Une voie lactée gazeuse

Notre propre galaxie de la Voie lactée, sur la photo, contient également un trou noir rotant. Stuart Rankin/NASA/Flickr

La recherche suggère que le trou noir supermassif de notre propre galaxie pourrait également roter à plusieurs reprises. Il a déjà éructé au moins une fois et attend actuellement un autre grand festin.

Scott Barrows, boursier postdoctoral de CU, a déclaré: "Le trou noir supermassif de notre galaxie est maintenant en train de faire la sieste après un gros repas, tout comme le trou noir de J1354 l'a fait dans le passé. Nous nous attendons donc également à ce que notre énorme trou noir se régale à nouveau, tout comme J1354's."

Cette recherche a été présentée la semaine dernière lors de la réunion annuelle de l'American Astronomical Society à Washington, DC, et publiée dans Le Journal d'Astrophysique.


Black Holes Burp Big Bubbles

Comme les fabricants de bulles cosmiques, certains trous noirs crachent des gouttes géantes de gaz chaud dans leurs galaxies d'origine.

Les bulles finissent par éclater et leur contenu gazeux empêche à la fois le trou noir et sa galaxie de monter en ballon jusqu'à atteindre des méga tailles, selon une nouvelle étude.

Les résultats s'appliquent aux galaxies elliptiques et à leurs trous noirs supermassifs, qui peuvent peser jusqu'à un milliard de soleils ou plus. Notre galaxie, la Voie Lactée, est une galaxie spirale. Et bien qu'il abrite un trou noir supermassif, les chercheurs disent que le même processus pourrait ne pas s'appliquer à lui.

Les chercheurs se sont concentrés sur le trou noir supermassif au centre de la galaxie elliptique M84, à environ 55 millions d'années-lumière de la Terre. (Une année-lumière est la distance que la lumière parcourra en un an, soit environ 6 000 milliards de miles, ou 10 000 milliards de km.) Ils ont combiné les données recueillies par l'observatoire Chandra X-Ray de la NASA et les résultats d'une simulation informatique de trou noir.

Ils ont remarqué d'énormes bulles, ou cavités, de plasma chaud (gaz ionisé) s'élevant des extrémités de la paire de jets de type laser du trou noir. (Lorsque la matière tombe dans les embrayages gravitationnels d'un trou noir, l'énergie peut être crachée sous forme de jets de rayonnement et de particules à grande vitesse.) Ils estiment que les bulles ont une largeur d'environ 13 000 années-lumière et qu'elles sont lancées à partir de jets environ tous les 10 millions d'années.

Les images aux rayons X ont montré que, comme les poupées russes, chaque bulle a une bulle plus petite à l'intérieur et ainsi de suite. Lorsque la bulle extérieure éclate, déversant ses entrailles gazeuses, une autre à l'intérieur attend également d'éclater. Cet éclatement continu de bulles fournit un apport constant de chaleur dans le gaz interstellaire environnant.

"Nous pensons que certaines instabilités se forment à l'interface entre la bulle et le milieu environnant et que ces instabilités déchirent et perforent cette bulle, et la substance qui se trouve à l'intérieur, ce plasma chaud, se répand et se mélange avec le gaz environnant", a déclaré le chercheur Mateusz Ruszkowski, un astronome à l'Université du Michigan.

Les secousses de chaleur arrêtent l'approvisionnement en nourriture du trou noir central et ralentissent la formation d'étoiles à proximité.

Au fil du temps, les trous noirs prennent de l'ampleur à mesure que leur gravité attire les gaz environnants. Parce que le gaz froid est plus dense, il descend au centre des galaxies ? et vers le trou noir ? plus vite. Si le gaz autour du trou noir est maintenu au chaud, il descend vers le trou noir à un rythme plus lent.

"De cette façon, vous pouvez alimenter le trou noir et lui ajouter de plus en plus de masse", a déclaré Ruszkowski. SPACE.com« S'il n'y a pas de mécanisme pour empêcher le refroidissement qui déclenche essentiellement ce processus d'alimentation, le trou noir se développerait de manière incontrôlable. »

Mais, a-t-il ajouté, "personne sur le terrain ne pense que cela se produit", a-t-il déclaré. Les nouveaux résultats, qui sont détaillés dans le numéro du 20 octobre de Journal d'astrophysique, révèlent un mécanisme de chauffage continu du matériau interstellaire, a-t-il déclaré.

Un mécanisme similaire maintient la formation d'étoiles sous contrôle et à son tour la masse de la galaxie d'origine.

On pense que les étoiles forment des nuages ​​denses de gaz et de poussière qui s'effondrent sous leur gravité. Au fil du temps, le matériau se réchauffe et, finalement, le faisceau serré devient une étoile à part entière alimentée par la fusion thermonucléaire de l'hydrogène et d'autres éléments légers dans son noyau.

Plus le matériau est froid, plus les amas de gaz et de poussière risquent de succomber à la force de gravité et de s'effondrer en étoiles lumineuses.