Les astronomes ont utilisé le Télescope spatial James Webb (JWST) pour jeter le plus de temps le plus longtemps au trou noir supermassif de notre galaxie – et c’est moussant avec une activité inhabituelle.
Situé à 26 000 années-lumière dans le centre de la Voie lactée, Sagittaire A * est une déchirure gargantuesenne dans l’espace-temps qui représente 4 millions de fois la masse du soleil et 14,6 millions de milles (23,5 millions de kilomètres) de large.
Maintenant, de nouvelles observations de JWST ont révélé un flux constant de fusées éclairant du gaz tourbillonnant autour de la bouche du trou noir. Les nouvelles découvertes, publiées le 18 février dans la revue astrrophysique, pourraient aider les scientifiques à mieux comprendre la nature chaotique des monstres cosmiques et comment ils sculptent leur environnement.
« On s’attend à ce que les fusées éclairantes se produisent dans tous les trous noirs supermassifs, mais notre trou noir est unique, « Auteur principal Farhad Yusef-Zadeha déclaré un astronome de la Northwestern University, dans un communiqué envoyé par courrier électronique. « Il bouillonne toujours d’activité et ne semble jamais atteindre un état d’équilibre. Nous avons observé le trou noir plusieurs fois en 2023 et 2024, et nous avons remarqué des changements dans chaque observation. Nous avons vu quelque chose de différent à chaque fois, ce qui est vraiment remarquable. Rien jamais sont restés les mêmes. «
Malgré la compensation de 0,0003% du Voie lactéeLa masse, Sagittaire A * est un moteur puissant qui suce périodiquement la matière avant de le cracher à une vitesse proche, créant un processus de rétroaction Cela a façonné notre galaxie depuis ses débuts.
Les scientifiques pensent que le gigantesque trou noir a commencé un peu comme les autres, né de l’effondrement d’une étoile géante ou d’un nuage de gaz avant de gorger sur tout ce qui s’approchait trop près. Après avoir gonflé à des échelles monstrueuses, les trous noirs peuvent même se nourrir d’autres trous noirs supermassifs.
Pour mener les nouvelles recherches, les astronomes ont pointé un point de caméra infrarouge (Nircam) de JWST au Sagittaire A * et ont observé le disque d’accrétion de la rupture de l’espace-temps – l’anneau rapide de gaz et de poussière enveloppé autour du trou noir – pour un total de 48 heures pour suivre comment cela a évolué avec le temps.
Au cours de ces observations, les astronomes ont découvert que le trou noir était beaucoup plus actif qu’ils ne le supposaient. Il a produit un feu d’artifice de cinq à six grandes fusées par jour, avec plusieurs fusées plus petites qui éclatent entre les deux.
« Dans nos données, nous avons vu une luminosité constamment changeante et bouillonnante », a déclaré Yusef-Zadeh. « Et puis BOOM! Une grande explosion de luminosité est soudainement apparue. Ensuite, il se calma à nouveau. Nous n’avons pas pu trouver de modèle dans cette activité. Il semble aléatoire. Le profil d’activité du trou noir était nouveau et excitant chaque temps que nous l’avons regardé. «
Un feu d’artifice cosmique
On ne sait pas ce qui stimule les grandes et petites fusées. Cependant, les astronomes ont suggéré que les éruptions pouvaient émerger de deux processus distincts. Les plus petits scintilleurs pourraient résulter de fluctuations qui compriment le plasma tourbillonnant du disque d’accrétion du trou noir de libérer des radiations temporaires, a proposé l’équipe.
Les éruptions plus grandes, en revanche, émergent probablement de l’effondrement champ magnétique lignes à l’intérieur du disque, qui libèrent de l’énergie sous les formes de particules qui s’accélèrent loin du disque à proximité de la vitesse de la lumière.
En observant les fusées éclairantes à deux longueurs d’onde différentes (2,1 et 4,8 microns), les chercheurs ont également fait une autre découverte surprenante: que les poussées se sont dégradées plus rapidement à des longueurs d’onde plus courtes qu’à des plus longues. Ils croient que cela pourrait être dû au fait que les particules dans les fusées éclairantes pourraient perdre de l’énergie à ces longueurs d’onde plus élevées – une caractéristique commune pour les particules tourbillonnant autour des lignes de champ magnétique.
Pour approfondir ces questions, les chercheurs espèrent utiliser JWST pour observer le Sagittaire A * pour une période de 24 heures plus longue et ininterrompue. Cela devrait réduire le bruit global de leurs données et les aider à tracer d’autres fonctionnalités du vortex entourant le trou noir.
« Lorsque vous regardez des événements aussi faibles, vous devez rivaliser avec le bruit », a déclaré Yusef-Zadeh. « Si nous pouvons observer pendant 24 heures, alors nous pouvons réduire le bruit pour voir les fonctionnalités que nous n’avons pas pu voir auparavant. aléatoire. »
