Le trou noir du monstre au centre de la Voie lactée est étrangement calme, et maintenant les astronomes pensent qu'ils savent pourquoi.
Il y a des lignes de champ magnétique invisibles enroulées autour de lui - les chercheurs le soupçonnaient déjà. Mais de nouvelles images montrent que ces lignes invisibles forment une structure qui étend les années-lumière à travers l'espace et pourrait être suffisamment puissante pour empêcher le matériau de tomber dans le trou noir. Et si des champs magnétiques géants font tomber du matériel sur une orbite hors de portée du trou noir, cela pourrait expliquer pourquoi il sommeille principalement. En fait, il est si sombre qu'un magnétar peut l'éclairer dans le ciel.
"La forme en spirale du champ magnétique canalise le gaz vers une orbite autour du trou noir", a déclaré C. Darren Dowell, scientifique au Jet Propulsion Laboratory de la NASA et principal auteur de l'étude, dans un communiqué de la NASA. "Cela pourrait expliquer pourquoi notre trou noir est silencieux alors que d'autres sont actifs."
Une fois que les choses tombent au-delà de l'horizon des événements d'un trou noir, elles sont fonctionnelles pour toujours. L'espace au-delà de l'horizon des événements est, de notre point de vue, vraiment noir. Il n'y a rien à voir là-bas. Mais comme l'a montré l'image du télescope Event Horizon du trou noir supermassif dans la galaxie Vierge A ce printemps, l'horizon des événements autour d'un trou noir est souvent enveloppé de nuages de matériaux qui tombent. Et ce matériau se déplace si rapidement et crée tellement de friction qu'il brille, créant de la lumière montre que les astronomes peuvent voir depuis la Terre.
Certains trous noirs supermassifs ont mis en place ce type de lumière tout le temps. Mais le Sagittaire A * est l'un des trous noirs supermassifs les plus courants et de type «repos». La structure ne semble pas engloutir beaucoup de matériel. Et l'équipe de Dowell soupçonne que ces champs magnétiques intenses pourraient être la raison.
Pour cartographier les lignes de champ magnétique, une équipe de chercheurs a pointé un télescope infrarouge de la NASA appelé SOFIA - monté à l'arrière d'un Boeing 747 - sur le Sagittaire A *. Ils n'ont pas encore officiellement publié leurs résultats, mais les chercheurs ont présenté leurs résultats lors de la réunion de juin de l'American Astronomical Society et les ont décrits dans la déclaration de la NASA. SOFIA ne pouvait pas voir les lignes invisibles, bien sûr, mais elle pouvait voir les particules de poussière flottant à travers ces lignes. Et la structure du champ magnétique a fait pointer toutes les particules dans une direction. Ces particules alignées, à leur tour, ont polarisé la lumière infrarouge passant à travers la poussière - de la même manière que les lunettes de soleil peuvent polariser la lumière qui les traverse - permettant aux chercheurs de comprendre où étaient les lignes et dans quelle direction elles pointaient.
Les astronomes non impliqués dans la recherche ont déclaré que la mesure des lignes de champ magnétique était excitante, mais étaient sceptiques quant au fait que ces lignes représentaient pleinement l'état silencieux du trou noir. (Chacun a également noté qu'il est difficile d'évaluer pleinement le travail avant la publication du document.)
Erin Bonning, astrophysicienne et chercheuse sur les trous noirs à l'Université Emory qui n'était pas impliquée dans les travaux de la SOFIA, a souligné que l'image des lignes de champ magnétique était d'environ 10 années-lumière, où 1 année-lumière équivaut à environ 5,9 billions miles (9,5 billions de kilomètres). C'est beaucoup plus large que le Sagittaire A * - un objet qui s'insérerait dans notre système solaire - et est donc trop grand pour capturer des détails à proximité immédiate du trou noir. Cette région plus petite et plus proche, a-t-elle déclaré, est l'endroit où vous vous attendez à ce que les événements les plus importants frappent le matériel dans un trou noir - ou le maintiennent à distance -.
"Le communiqué de presse semble suggérer que le champ magnétique canalise le matériau dans une orbite qui" manque "le trou noir. Ce serait une explication plausible pour le manque d'accrétion forte sur Sgr A *", a écrit Bonning dans un e-mail à Science en direct.
Cependant, a-t-elle souligné, vous ne vous attendriez pas nécessairement à ce que le matériau tombe dans un trou noir même sans le champ magnétique. La plupart des trous noirs supermassifs n'arrivent pas à absorber autant de matière - peut-être parce qu'une grande partie de ceux-ci s'accumulent dans le disque d'accrétion en orbite autour de la bête cosmique sombre - et restent assez silencieux.
"Vous pouvez y penser de cette façon: aussi massif que Sgr A * soit, c'est une cible physiquement * minuscule * à l'échelle astronomique. Pour que la matière tombe à proximité de l'horizon des événements, elle doit se déplacer plus ou moins directement vers lui ", a déclaré Bonning.
Cela se produit le plus souvent dans les galaxies qui ont récemment subi de violentes fusions, a-t-elle déclaré. Mais la Voie lactée n'a pas subi une telle fusion récente.
"Si vous avez des champs magnétiques structurés à des années-lumière du trou noir suffisamment forts pour diriger le mouvement du gaz, il se peut que ce soit un mécanisme supplémentaire empêchant l'infiltration de matière dans les centres galactiques", a déclaré Bonning.
Mais cela ne signifie pas que le champ magnétique est le principal mécanisme qui maintient le trou noir silencieux.
Misty Bentz, astrophysicienne à la Georgia State University qui n'a pas non plus participé à la recherche, a souligné que même si les champs magnétiques jouent un rôle important dans le maintien du Sagittaire A * silencieux, cela ne signifie pas que des forces similaires sont à l'œuvre autour d'un supermassif silencieux. trous noirs dans d'autres galaxies.
"Notre galaxie est un peu spéciale parce que notre emplacement à l'intérieur de celle-ci signifie que nous pouvons étudier de nombreuses propriétés et régions en détail", a-t-elle déclaré. "Les autres galaxies, cependant, sont généralement trop éloignées pour atteindre le même niveau de résolution et de détails, en particulier lorsque nous parlons des environnements surpeuplés dans leurs centres galactiques."
Et ce qui est vrai dans la Voie lactée pourrait ne pas être vrai ailleurs.
"Il pourrait y avoir une variété de raisons différentes pour lesquelles d'autres trous noirs ne se nourrissent pas, y compris les ondes de choc et les vents d'explosions de supernova qui expulsent le gaz du centre de la galaxie, ou il pourrait simplement y avoir une absence globale de gaz dans le centre de la galaxie", Dit Bentz.
Simeon Bird, astrophysicien à l'Université de Californie à Riverside, qui n'a pas non plus participé à la recherche, a déclaré à Live Science que "les champs magnétiques peuvent certainement aider à expliquer pourquoi certains trous noirs sont au repos tandis que d'autres sont actifs", mais comme Bentz l'a souligné , "tous les autres trous noirs supermassifs sont beaucoup plus éloignés, il n'est donc pas facile de mesurer les champs magnétiques autour d'eux."
Comme Bentz, Bird s'intéresse à d'autres explications pour lesquelles les trous noirs se taisent.
"Une autre possibilité qui pourrait aider à maintenir les trous noirs au repos est que pendant une phase active, le trou noir chauffe le gaz autour de lui au point où il est complètement perturbé", a-t-il déclaré. "Si le trou noir est très actif, l'énergie du trou noir pourrait être en mesure d'éliminer complètement le gaz, de le chasser de la galaxie."
Et une fois que cela arrivera, ce trou noir se calmerait probablement.
Pourtant, malgré un certain scepticisme quant au fait que les lignes de champ magnétique pourraient pleinement expliquer pourquoi le Sagittaire A * est si silencieux - ou que d'autres trous noirs supermassifs sont silencieux pour la même raison - Bonning, Bentz et Bird ont estimé que l'étude était importante, disant qu'elle offrait aux astronomes de nouveaux clés pour déverrouiller les mystères des comportements de trous noirs supermassifs.
"Chaque découverte, comme le rôle des champs magnétiques autour du Sagittaire A *, aide à fournir une seule pièce du puzzle, et avec suffisamment de pièces du puzzle, nous pouvons espérer comprendre les cycles de vie des galaxies et les trous noirs qu'elles hébergent", Bentz m'a dit.
Note de la rédaction: en raison d'une erreur dans le processus d'édition, cet article a initialement déformé la durée d'une année-lumière. Il faut en effet 1 an pour parcourir 5,9 trillions de miles (9,5 trillions de kilomètres) dans le vide.
