Les superbulles cosmiques découvertes dans la galaxie voisine agissent comme des accélérateurs de particules


Il y a bien longtemps, dans une galaxie très, très lointaine, son trou noir supermassif central produisait deux énormes cavités remplies de gaz et de particules chargées.

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Les rayons X de ces “superbulles” ont finalement été enregistrés sur les capteurs d’un engin spatial dirigé par la NASA et sur un observatoire au sol.

L’observatoire spatial à rayons X Chandra et son homologue au sol, le Karl G. Jansky Very Large Array au Nouveau-Mexique, ont fait de nouvelles observations des superbulles nucléaires de la galaxie NGC 3079. Leurs données ont montré que les cavités brillantes s’étendaient sur les côtés opposés du trou noir qui les a engendrées.

Les chercheurs ont émis l’hypothèse que les superbulles se sont formées après que le trou noir supermassif eut arraché d’énormes quantités de gaz des étoiles voisines. Le déplacement qui en a résulté a produit d’énormes quantités de rayons cosmiques.

La NASA a comparé les super bulles au Grand collisionneur de hadrons de Genève, en Suisse, le plus grand et le plus puissant accélérateur de particules exploité par les humains. Ils ont calculé que les accélérateurs de particules cosmiques naturels produisaient 100 fois plus d’énergie que les accélérateurs artificiels.

La NASA découvre deux “superbulles” qui émettent d’énormes quantités de rayons cosmiques

Dans les images colorisées de la NASA, les superbulles étaient violettes, les aidant à se démarquer des autres parties lumineuses de leur galaxie d’origine. La paire a produit beaucoup d’énergie, les rendant assez chaudes pour libérer des rayons X.

Les chercheurs ont décrit leur émission de rayons cosmiques comme étant très énergétique. Par conséquent, les superbulles sont apparues à la radio, aux rayons X et aux télescopes optiques exploités par la NASA une fois que l’agence a su où les chercher.

Le radiotélescope Chandra a capté la première bouffée des rayons X émis par les superbulles. La NASA a pris les données radio de l’engin spatial et les a combinées à des images optiques prises par le télescope spatial Hubble, produisant des images à grand champ et des photos rapprochées des deux superbes bulles pour une inspection visuelle.

Les superbulles ont élu domicile dans la galaxie NGC 3079. La lumière des deux phénomènes a mis 67 millions d’années pour atteindre la Terre.

D’après les données radio et optiques, la superbulle la plus grande mesure 4 900 années-lumière d’un côté de la galaxie et 3 600 années-lumière de l’autre.

“Les observations de Chandra montrent qu’un accélérateur de particules cosmiques de NGC 3079 produit des particules ultra-énergétiques dans les bords des superbulles”, ont expliqué les chercheurs de la NASA. “Puisque les bulles chevauchent le centre de NGC 3079, une hypothèse importante est qu’elles ont été créées par l’interaction du centre avec le gaz environnant.”

Comment se forment les superbulles ?

Les étoiles libèrent du gaz dans l’espace tout le temps – le vent solaire du Soleil en est un exemple.

Parfois, si une étoile subit des ondes de choc extrêmement fortes, ses gaz sont expulsés très rapidement sur de grandes distances. Lors de ces expulsions violentes, les gaz exilés laissent derrière eux un espace en forme de bulle, semblable à des bulles de gaz dans un milieu liquide. L’écart qui subsiste est ce que les chercheurs appellent une superbulle.

Dans le cas de la galaxie NGC 3079, le trou noir supermassif en son centre pourrait fournir une force plus que suffisante pour extraire les gaz des étoiles. Mais ce n’est pas le seul responsable potentiel.

“Sinon, les superbulles auraient pu être créées principalement par les vents énergiques de nombreuses étoiles jeunes et chaudes près du centre de cette galaxie”, ont ajouté les chercheurs. “Le seul phénomène similaire connu est le rayonnement gamma émettant des bulles de Fermi provenant du centre de notre galaxie de la Voie lactée, découvert il y a 10 ans sur des images prises par le satellite Fermi de la NASA.”

Les superbulles à haute énergie comme celles de NGC 3079 peuvent aider à améliorer la compréhension humaine de la nature. Étant de plus grandes versions naturelles d’accélérateurs de particules, elles produisent un grand nombre de particules à haute énergie, dont certaines peuvent avoir échappé à l’œil humain et aux capteurs électroniques.

Lire aussi : Le trou noir supermassif de notre galaxie a émis une lumière mystérieusement brillante

Sources : Cosmic News, DailyMail, MSN, Vice, LiveScience – Traduit par Anguille sous roche

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