Des astronomes capturent l’image du tore d’un noyau galactique actif, l’anneau de matière qui entoure un trou noir

L’ovale approximatif bleu-vert au centre de cette image est un phénomène longtemps théorisé, mais jamais observé directement.

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Il s’agit d’un épais “donut” poussiéreux entourant un disque rotatif de matière qui tombe dans la gueule d’un trou noir supermassif qui se trouve au centre du Cygnus A, une galaxie à quelque 760 millions d’années-lumière de la Terre.

Dans le “modèle unifié” des trous noirs (ce que l’on estime scientifiquement être la forme d’un trou noir), l’existence du tore, qui est positionné à peu près perpendiculairement aux jets titanesques s’étendant de l’avant vers l’arrière, est déployée pour expliquer pourquoi les structures peuvent paraître différentes aux observateurs, même si elles sont à peu près identiques.

Tous les trous noirs, concluent les astronomes, sont entourés d’un anneau de matière entrante, et crachent des jets vers l’extérieur. Cet ensemble de caractéristiques est appelé le noyau galactique actif (NAG).

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Représentation artistique de l’objet poussiéreux en forme de donut entourant le trou noir supermassif, disque de matière en orbite autour de ce dernier, et des jets de matière éjectés par le disque, au centre d’une galaxie. (Bill Saxton/ NRAO/ AUI/ NSF)

Cependant, les trous noirs dans les différentes parties de l’univers, et placés à des angles de vue différents des télescopes terrestres ou orbitaux, ne se ressemblent pas tous, ce qui a conduit à les diviser en catégories, comme les quasars, les blazars ou les galaxies de Seyfert.

Le modèle du noyau galactique actif (NGA) part du principe que de telles divisions représentent une fausse taxonomie (dénomination). Pour l’expliquer, la notion de tore a été introduite. Tous les “réacteurs centraux” à trou noir sont fondamentalement similaires (sauf en ce qui concerne la masse), la théorie fonctionne, mais le tore est massif et épais, et obscurcit ce qui est derrière ou à l’intérieur, par rapport à un observateur, dénaturant leur aspect.

Et maintenant, des astronomes dirigés par Chris Carilli, du National Radio Astronomy Observatory (NRAO) en Virginie, aux États-Unis, ont réussi pour la première fois à en observer directement un.

Selon Carilli :

Le tore est un élément essentiel du phénomène GNA, et il existe des preuves d’une luminosité plus faible pour de telles structures dans le GNA voisin, mais nous n’en avons jamais vu directement dans une radiogalaxie aussi brillante.

Le tore aide à expliquer pourquoi des objets connus sous des noms différents sont en fait la même chose, juste observés d’un point de vue différent.

Pour obtenir l’image, les chercheurs ont utilisé l’observatoire de radioastronomie Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) au Nouveau-Mexique, aux États-Unis.

Le résultat montre clairement le trou noir supermassif, 2,5 milliards de fois plus massif que le Soleil, au centre de la structure, sous la forme de deux cercles rouges. Les anneaux orange et jaune représentent une masse tourbillonnante et en orbite de matière infernale, à l’intérieur du tore plus foncé. Les jets volant de part et d’autre de la structure peuvent également être clairement représentés. Il est également intéressant de voir un objet plus petit et lumineux dans la partie inférieure droite de l’image. Il a été observé pour la première fois en 2016 et, à l’heure actuelle, sa nature exacte demeure inconnue.

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Image VLA de la région centrale de Cygnus A, avec légendes. (Carilli et coll./ NRAO/ AUI/ NSF)

Pour le chercheur Rick Perley :

Cygnus A est l’exemple le plus proche d’une puissante galaxie émettrice d’ondes radio, 10 fois plus proche que toute autre avec une émission radio d’une puissance comparable.

Pour faire plus de travail de ce type sur des objets plus pâles et plus éloignés, il faudra presque certainement améliorer la sensibilité et la résolution de l’ordre de grandeur qu’apporterait le très grand réseau de la prochaine génération (ngVLA) proposé.

L’étude publiée dans The Astrophysical Journal Letters : Imaging the Active Galactic Nucleus Torus in Cygnus A et présentée sur le site du National Radio Astronomy Observatory (NRAO) : VLA Makes First Direct Image of Key Feature of Powerful Radio Galaxies.

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Source : GuruMeditation

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