Des astronomes ont observé en direct le réveil d’un trou noir géant pour la première fois ! – .

Des astronomes ont observé en direct le réveil d’un trou noir géant pour la première fois ! – .
Des astronomes ont observé en direct le réveil d’un trou noir géant pour la première fois ! – .

Comme on le soupçonne depuis plus de 50 ans, on sait aujourd’hui que la grande majorité des grandes galaxies possèdent en leur cœur au moins un trou noir supermassif contenant plus d’un million de masses solaires et parfois plusieurs milliards. On sait également que lorsqu’ils accumulent de la matière en grande quantité, un disque d’accrétion se forme là où le frottement visqueux entre les flux de gaz en spirale tombant vers lehorizon des événementshorizon des événements libérer beaucoup de chaleurchaleur au point d’ioniser la matière et de produire de forts rayonnements.

Comme le trou noir central tourne également, le plasma produit par leionisationionisation matière – dans conjonctionconjonction avec cette rotation qui affecte l’état duespace-tempsespace-temps autour du trou noir – devient l’objet de processus magnétohydrodynamiques produisant également un rayonnement intense et même des particules accélérées formant des jets de matière.

Nous obtenons transitoirement ce que nous appelons un noyau de galaxie actifnoyau de galaxie actif et quand il fait particulièrement brillant, un quasar. On peut penser que cela a été le cas dans le passé du trou noir supermassif Sgr A* du voie Lactéevoie Lactée.

Ces processus ne sont pas encore entièrement compris et des questions se posent également sur les mécanismes exacts de l’alimentation en termes de disque d’accrétiondisque d’accrétion. Le paradigme dominant actuellement est celui des courants froids de matière noirematière noire. Enfin, on sait qu’il existe des liens entre l’évolution des galaxies et celle de trous noirs supermassifstrous noirs supermassifs.


Cette vidéo fait un zoom sur la galaxie SDSS1335+0728, qui fin 2019 a soudainement commencé à briller plus fort que jamais et a été classée comme ayant un noyau galactique actif. Un encart à la fin de la deuxième vidéo ci-dessous montre une animation artistique du trou noir massif au centre de la galaxie, le disque de matière en croissance étant attiré par le trou noir alors qu’il se nourrit du gaz disponible dans son environnement. C’est la première fois que le réveil d’un trou noir massif est observé en temps réel. Les images présentées ici ont été prises avec différents télescopes à différents moments et ont été mélangées pour créer ce zoom. L’animation finale est une création artistique. © ESO, L. Calçada, M. Kornmesser, N. Risinger (skysurvey.org), SDSS, Space Engine (spaceengine.org). Musique : Astral électronique

Un nouvel AGN observé depuis 2019

Pourtant, le astrophysiciensastrophysiciens repoussent lentement mais sûrement les frontières de nos connaissances sur ces noyaux galactiques actifs, AGN selon l’acronyme de la traduction anglaise de ce nom, comme on peut le constater avec la publication d’un article dans Astronomie et astrophysique à propos de l’AGN observé, qui dans le catalogue du célèbre Sloan NumériqueNumérique Enquête sur le ciel voit sa galaxie désignée comme SDSS1335+0728.

Il parle d’observations réalisées depuis décembre 2019 et qui suggèrent aux astrophysiciens qu’ils ont surpris le réveil d’un trou noir supermassif en temps réel, devenant ainsi un AGN situé à 300 millions d’altitude.Années lumièreAnnées lumière dans le Constellation de la ViergeConstellation de la Vierge.

La découverte est commentée par un article duESOESO dans lequel on apprend par exemple que le début de la variation de luminositéluminosité SDSS1335+0728 inhabituel a été détecté par le télescopetélescope Installation transitoire de Zwicky (ZTF) aux États-Unis. Plusieurs instruments au sol dans l’espace ont ensuite été utilisés pour comprendre ce qui se passait, notamment en consultant les archives de leurs observations. A cet égard, on peut citer l’instrument eRosita de l’observatoire spatial Spektr-RG, le ALVALV de l’ESO bien sûr, mais aussi le Observatoire de rayons X Chandra de la NASANASA.

Animation d’artiste du trou noir au centre de SDSS1335+0728 se réveillant en temps réel. © ESO, L. Calçada, M. Kornmesser

On peut lire dans le communiqué de presse de l’ESO les déclarations de Paula Sánchez Sáez, astronomeastronome à l’ESO en Allemagne et auteur principal de l’étude sur SDSS1335+0728 : « Imaginez que vous observez une galaxie lointaine depuis des années et qu’elle vous a toujours semblé calme et inactive. Soudain, son noyau commence à montrer des changements spectaculaires de luminosité, contrairement à tous les événements typiques que nous avons vus auparavant. »

En effet, dans le cas d’autres événements avec une forte augmentation de luminosité connue, comme supernovaesupernovae ou la destruction d’un étoileétoile par le forces de maréeforces de marée d’un trou noir supermassif selon le scénario de Événements de perturbation des marées (ou TDE, que l’on peut traduire par « événement de rupture de marée » – Jean-Pierre Luminet fut l’un des pionniers de l’étude théorique de ces TDE il y a près de 40 ans avec l’un des grands théoriciens des trous noirs, l’Australien Brandon Carter) – les variations de luminosité ne durent généralement que quelques dizaines ou tout au plus quelques centaines de jours.

Cependant, la galaxie SDSS1335+0728 continue de s’éclairer aujourd’hui, plus de quatre ans après avoir été vue pour la première fois « s’éclairer », explique le communiqué de l’ESO qui précise également qu’en comparant les données prises avant et après décembre 2019, les astrophysiciens ont découvert que la galaxie rayonne désormais beaucoup plus de lumière dans le longueurs d’ondelongueurs d’onde ultraviolet, optique et infrarougeinfrarougeet depuis février 2024 également en Rayons XRayons X.

Un quasar qui s’illumine en direct ?

C’est du jamais vu ! Pour Lorena Hernández García, de l’Institut deastrophysiqueastrophysique du Millénaire (MAS) et l’Université de Valparaíso au Chili, co-auteur de l’étude : « L’option la plus tangible pour expliquer ce phénomène est de voir comment le noyau de la galaxie commence à montrer de l’activité. Si tel est le cas, ce serait la première fois que nous assistons à l’activation d’un trou noir massif en temps réel. »

Ce qui fait également dire à son collègue Claudio Ricci, de l’Université Diego Portales, également au Chili : « Ces monstres géants sont généralement endormis et ne sont pas directement visibles. Dans le cas de SDSS1335+0728, nous avons pu observer le réveil du trou noir massif, qui s’est soudainement mis à se nourrir du gaz disponible dans son environnement, devenant ainsi très lumineux. C’est quelque chose qui pourrait aussi arriver aux nôtres Sgr A*Sgr A*le trou noir massif situé au centre de notre Galaxie. »

Le communiqué de l’ESO conclut prudemment en affirmant que « d’autres observations sont encore nécessaires pour exclure d’autres explications. Il est également possible que nous assistions à une perturbation inhabituellement lente des marées, voire à un nouveau phénomène. S’il s’agit bien d’une perturbation de marée, ce serait l’événement le plus long et le plus faible jamais observé. « .

Paola Sánchez Sáez ajoute : « On espère que des instruments comme Muse sur le VLT ou ceux du futur Extremely Large Telescope (ELTELT) sera essentiel pour comprendre pourquoi la galaxie brille. »

Savoir :

En 1963, Martin Schmidt et John Beverly Oke publiés dans le journal Nature les résultats des observations qu’ils avaient faites en utilisant notamment la technique de occultationsoccultations. Ils cherchèrent à déterminer la contrepartie optique d’une puissante source radio découverte quelques années plus tôt par un autre astronome, Alan Sandage. La source s’appelait 3C 273, ce qui signifie qu’il s’agissait de 273e sujet du troisième catalogue de Cambridge répertoriant les sources radio.

L’article de Schmidt et Oke était un coup d’État tonnerretonnerre dans le ciel de l’astrophysique et cosmologiecosmologie. Analyse spectrale duétoileétoile qu’ils avaient identifié dans le visible dans le Constellation de la Vierge a révélé des lignes deémissionémission de la’hydrogènehydrogène fortement décalé vers le rouge. Cela signifiait que ce qui apparaissait comme une étoile se trouvait en dehors de la Voie Lactée, mais surtout à une distance cosmologique. Pour être observable d’aussi loin, l’objet devait être d’une luminosité prodigieuse.

Le quasar 3C 273, preuve de la théorie du Big Bang

Cette découverte d’un source radio quasi-stellaireUN quasar selon le nom proposé en 1964 par l’astrophysicien d’origine chinoise Hong Yee Chiudémontré que leUniversUnivers était différent dans le passé et a donc évolué. Cela n’a pas été possible dans le cadre de modèle cosmologique standardmodèle cosmologique standard du temps, selon laquelle, bien qu’en expansion, l’Univers doit apparaître inchangé à tous ses observateurs, quelle que soit leur position dans le temps. En revanche, l’existence de 3C 273 était en parfait accord avec la théorie de Big Bang, puisque cela prédisait que si nous observions des objets à des distances suffisamment grandes, nous remontions de plus en plus loin dans le passé et dans l’histoire d’un univers en évolution. Il était donc normal d’observer à des milliards d’années-lumière un Univers dont l’apparence diffère de celle qu’il avait il y a seulement quelques dizaines de millions d’années, donc dans un environnement proche de la Voie Lactée. .

 
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