Un trou noir supermassif prend vie sous les yeux des astronomes en temps réel

En décembre 2019, les astronomes ont eu la surprise d’observer une galaxie longtemps silencieuse, située à 300 millions d’années-lumière, prendre soudainement vie, émettant des rayonnements ultraviolets, optiques et infrarouges dans l’espace. Loin d’être à nouveau calme, en février de cette année, la galaxie a commencé à émettre des rayons X ; Il est devenu plus actif. Les astronomes pensent que c’est très probablement Noyau galactique actif (AGN), qui tire son énergie des trous noirs supermassifs situés au centre de la galaxie et/ou de la rotation du trou noir. C’est la conclusion A. Nouveau papier Il a été accepté pour publication dans la revue Astronomy & Astrophysics, bien que les auteurs reconnaissent la possibilité qu’il puisse également s’agir d’un type d’événement rare de perturbation des marées (TDE).

La luminosité de SDSS1335_0728 dans la constellation de la Vierge, après des décennies de repos, a été détectée pour la première fois par le télescope Zwicky Transient Facility. La masse de son trou noir supermassif est estimée à environ un million de masses solaires. Pour mieux comprendre ce qui pourrait se produire, les auteurs ont passé au peigne fin les données d’archives et les ont combinées avec des données provenant de nouvelles observations provenant de divers instruments, notamment Tireur XUne partie du Très grand télescope (VLT) dans le désert d’Atacama au Chili.

Il existe plusieurs raisons pour lesquelles une galaxie normalement calme peut soudainement s’éclairer, notamment les supernovas, ou TDE, dans lesquelles une partie de la masse originale de l’étoile violemment déchirée est éjectée vers l’extérieur. Cela peut à son tour être façonné Disque d’accumulation À propos d’un trou noir qui émet de puissants rayons X et de la lumière visible. Mais ces événements ne durent pas plus de cinq ans, et généralement quelques centaines de jours.

Les chercheurs ont donc conclu que la galaxie s’était réveillée et possédait désormais des noyaux actifs. Découverte pour la première fois par Karl Seifert en 1943, la lueur est le résultat de poussières et de gaz froids entourant le trou noir, qui peuvent former des disques d’accrétion en orbite autour du trou noir. Les forces gravitationnelles compriment le matériau du disque et le chauffent à des millions de degrés Kelvin, produisant un rayonnement sur tout le spectre électromagnétique.

Alternativement, cette activité peut être provoquée par un TDE particulièrement long et faible, le plus long et le plus faible jamais détecté, si tel est le cas. Ou alors, il pourrait s’agir d’un phénomène entièrement nouveau. SDSS1335+0728 est donc une galaxie à surveiller. Les astronomes se préparent déjà à des observations de suivi avec l’explorateur spectroscopique multi-unités (MUSE) du VLT et l’Extremely Large Telescope, entre autres, et peut-être même Observatoire Vera Rubin Sa mise en ligne est prévue l’été prochain. Le Large Synoptic Survey Telescope (LSST) sera capable d’imager en continu l’ensemble du ciel du sud, capturant potentiellement davantage d’éveils de galaxies.

« Quelle que soit la nature des différences, [this galaxy] Il fournit des informations précieuses sur la façon dont les trous noirs se développent et évoluent. a déclaré la co-auteur Paola Sanchez SaezAstronome à l’Observatoire européen austral en Allemagne. « Nous attendons de tels outils [these] La clé sera de comprendre [why the galaxy is brightening] ».

Il existe également un trou noir supermassif au centre de notre Voie lactée (Sgr A*), mais il n’y a pas encore suffisamment de matière accumulée pour que les astronomes puissent capter le rayonnement émis, même dans l’infrarouge. Son noyau galactique est donc considéré comme inactif. Il a peut-être été actif dans le passé, et il est possible qu’il se réveille à nouveau dans quelques millions (voire milliards) d’années lorsque la Voie lactée fusionnera avec la galaxie d’Andromède et que leurs trous noirs supermassifs se combineront. Seul le temps nous le dira.

Astronomie et astrophysique, 2024. DOI : 10.1051/0004-6361/202347957 (À propos des identifiants numériques).

Image de la liste par ESO/M. Messager de Korn