Publié le 2024-05-03 14:35:00. Des observations spatiales inédites ont révélé l’éjection de vents ultra-rapides par un trou noir supermassif situé à 60 millions d’années-lumière de la Terre, offrant une fenêtre exceptionnelle sur les phénomènes extrêmes qui se produisent au cœur des galaxies.
- Une équipe internationale a détecté des vents atteignant 60 000 km/s (un cinquième de la vitesse de la lumière) émanant du trou noir de la galaxie spirale NGC 3783.
- Ces vents sont apparus en moins d’une journée après une intense éruption de rayons X, un phénomène jamais observé avec une telle immédiateté.
- La découverte, rendue possible grâce aux télescopes spatiaux XMM-Newton et XRISM, permet de mieux comprendre les mécanismes régissant l’évolution des galaxies.
Des chercheurs ont été témoins d’une explosion d’activité sans précédent autour d’un trou noir supermassif, grâce à une campagne d’observation menée en collaboration par l’Agence spatiale européenne (ESA) et d’autres partenaires internationaux. Les télescopes spatiaux à rayons X XMM-Newton, de l’ESA, et XRISM – une mission dirigée par l’agence spatiale japonaise JAXA avec la participation de l’ESA et de la NASA – ont permis de détecter ces vents ultra-rapides éjectant de la matière dans l’espace à une vitesse stupéfiante.
L’analyse des données a révélé que le trou noir, situé au centre de la galaxie spirale NGC 3783, a généré ces vents peu après la disparition d’une éruption de rayons X. Ce comportement, caractérisé par une accélération fulgurante de la matière, n’avait jamais été observé avec autant de précision sur un objet de cette taille.
« Jamais auparavant nous n’avions observé un trou noir générer des vents aussi rapidement. »
Liyi Gu, chercheur principal de l’Organisation néerlandaise de recherche spatiale (SRON)
Selon les scientifiques, ces vents se sont formés en l’espace d’une seule journée, suite à une soudaine explosion de rayons X. Le trou noir de NGC 3783 possède une masse estimée à 30 millions de fois celle du Soleil, ce qui en fait l’un des objets les plus massifs de l’univers observable. En se nourrissant de la matière environnante, il alimente une région brillante et active au cœur de la galaxie, classée comme noyau galactique actif (AGN).
Ces AGN se distinguent par l’émission d’énormes quantités de lumière et le lancement de jets et de vents énergétiques dans l’espace intergalactique. Matteo Guainazzi, scientifique et co-auteur du projet XRISM de l’ESA, explique que ces vents semblent résulter du déroulement soudain du champ magnétique de l’AGN, un processus comparable aux éruptions solaires, mais à une échelle inimaginable.
La découverte est d’autant plus significative qu’elle permet d’établir des parallèles entre les phénomènes se produisant au cœur des galaxies et ceux qui se déroulent dans notre propre système solaire. Comme le souligne l’ESA, une éjection de masse coronale solaire, enregistrée le 11 novembre dernier, a atteint des vitesses de 1 500 km/s, bien inférieures à celles mesurées dans NGC 3783, mais régies par la même physique fondamentale.
« Les AGN venteux jouent également un rôle important dans la façon dont leurs galaxies hôtes évoluent au fil du temps et dans la façon dont elles forment de nouvelles étoiles. »
Camille Diez, chercheur de l’ESA
Comprendre comment le magnétisme génère ces vents dans les trous noirs est essentiel pour décrypter les mécanismes qui régissent l’évolution galactique et la dynamique de la matière et de l’énergie dans le cosmos. Cette campagne d’observation conjointe représente une avancée majeure dans la coopération internationale en astrophysique, grâce à l’expertise combinée des missions XMM-Newton et XRISM.
XMM-Newton, en service depuis plus de 25 ans, continue d’explorer les phénomènes extrêmes de l’univers chaud, tandis que XRISM, lancé en septembre 2023, contribue à répondre aux questions fondamentales sur le mouvement de la matière et de l’énergie dans le cosmos. Les résultats de cette étude ont été publiés dans la revue Astronomie et Astrophysique.
Erik Kuulkers, scientifique du projet XMM-Newton de l’ESA, a salué le caractère collaboratif de la mission : « Cette découverte est le résultat d’une collaboration réussie, élément fondamental de toutes les missions de l’ESA. »