Le centre de notre galaxie est connu depuis des années pour abriter un trou noir, «super-massif» mais très calme. De nouvelles observations avec Integral, l'observatoire des rayons gamma de l'ESA, ont révélé qu'il y a 350 ans, le trou noir était beaucoup plus actif, libérant un million de fois plus d'énergie qu'aujourd'hui. Les scientifiques s'attendent à ce qu'il redevienne actif à l'avenir.
La plupart des galaxies abritent un trou noir super-massif en leur centre, pesant un million ou même mille millions de fois plus que notre Soleil.
Notre galaxie, la Voie lactée, abrite également un trou noir super massif en son centre. Les astronomes l'appellent Sgr A * (prononcé «Sagittaire A étoile») à partir de sa position dans la constellation sud du Sagittaire, «l'archer».
Malgré sa masse énorme de plus d'un million de soleils, Sgr A * apparaît aujourd'hui comme un trou noir calme et inoffensif. Cependant, une nouvelle enquête avec l’observatoire des rayons gamma de l’ESA Integral a révélé que par le passé, Sgr A * était beaucoup plus actif. Les données montrent clairement qu'il a interagi violemment avec son environnement, libérant près d'un million de fois plus d'énergie qu'aujourd'hui.
Ce résultat a été obtenu par une équipe internationale de scientifiques dirigée par le Dr Mikhail Revnivtsev (Space Research Institute, Moscou, Russie, et Max Planck Institute for Astrophysics, Garching, Allemagne). Comme l'explique Revnivtsev, «il y a environ 350 ans, la région autour de Sgr A * était littéralement submergée par une marée de rayons gamma.»
Ce rayonnement gamma est une conséquence directe de l'activité passée de Sgr A *, dans laquelle le gaz et la matière piégés par la gravité du trou sont écrasés et chauffés jusqu'à ce qu'ils rayonnent des rayons X et des rayons gamma, juste avant de disparaître sous l'horizon des événements. «- le point de non-retour auquel même la lumière ne peut s'échapper.
L'équipe a pu dévoiler l'histoire de Sgr A * grâce à un nuage d'hydrogène moléculaire gazeux, appelé Sgr B2 et situé à environ 350 années-lumière de lui, qui constitue un témoignage vivant du passé mouvementé du trou noir.
En raison de sa distance par rapport au trou noir, le Sgr B2 n'est exposé que maintenant aux rayons gamma émis par le Sgr A * il y a 350 ans, pendant l'un de ses états «élevés». Ce puissant rayonnement est absorbé puis réémis par le gaz dans Sgr B2, mais ce processus laisse derrière lui une signature indubitable.
"Nous voyons maintenant un écho d'une sorte de miroir naturel près du centre galactique - le nuage géant Sgr B2 reflète simplement les rayons gamma émis par Sgr A * dans le passé", explique Revnivtsev. Le flash était si puissant que le nuage est devenu fluorescent dans les rayons X et a même été vu avec des télescopes à rayons X avant Integral. Cependant, en montrant comment le rayonnement de haute énergie est réfléchi et retraité par le nuage, Integral a permis aux scientifiques de reconstruire pour la première fois le passé mouvementé de Sgr A *.
L’état élevé ou «activité» des trous noirs est étroitement lié à la façon dont ils grossissent. Les trous noirs super massifs ne naissent pas si gros mais, grâce à leur énorme attraction gravitationnelle, ils se développent au fil du temps en aspirant le gaz et la matière autour d'eux. Lorsque la matière est finalement avalée, une explosion de rayons X et de rayons gamma en résulte. Plus un trou noir est vorace, plus le rayonnement qui en jaillit est fort.
La nouvelle découverte Integral résout le mystère de l'émission de trous noirs super massifs mais faibles, tels que Sgr A *. Les scientifiques soupçonnaient déjà que ces trous noirs faibles devraient être nombreux dans l'Univers, mais ils n'étaient pas en mesure de dire combien d'énergie et de quel type ils émettaient. «Il y a quelques années à peine, nous ne pouvions imaginer un résultat comme celui-ci», explique Revnivtsev. "Mais grâce à Integral, nous le savons maintenant!"
Quant à la durée du dernier état élevé de Sgr A *, il y a 350 ans, Revnivtsev et son équipe ont la preuve qu'il doit avoir duré au moins dix ans et probablement beaucoup plus longtemps. L'équipe s'attend également à ce que Sgr A * redevienne brillant dans un avenir prévisible. Détecter la prochaine rafale fournirait des informations bien nécessaires sur le rapport cyclique des trous noirs super massifs.
Source d'origine: communiqué de presse de l'ESA
