La capacité des trous noirs à dévorer tout ce qui s’aventure trop près de leur horizon des événements, y compris la lumière, les rend presque impossibles à observer directement. Cependant, grâce à des technologies avancées, nous sommes en mesure de mieux comprendre ces géants cosmiques et leurs interactions avec l’univers qui les entoure. Récemment, une équipe d’astronomes a fait une observation fascinante autour du trou noir supermassif de la galaxie Centaurus A, à 12 millions d’années-lumière de la Terre. Cette observation nous aide à mieux comprendre le rôle de ces objets dans la formation des galaxies et leurs effets sur leur environnement.
Des objets fascinants
Un trou noir est une région de l’espace où la gravité est tellement intense que même la lumière ne peut pas s’en échapper. Ce phénomène est connu sous le nom de singularité, une zone où la matière est comprimée à une densité infinie. Autour de cette singularité se trouve une frontière invisible appelée l’horizon des événements. Une fois que quelque chose franchit cette frontière, il est irrémédiablement attiré vers le centre du trou noir.
Par ailleurs, les trous noirs supermassifs qui pèsent des millions, voire des milliards de fois la masse du Soleil, se trouvent généralement au centre des galaxies. Ils influencent de manière très significative la dynamique des étoiles et du gaz qui les entourent, modifiant leur trajectoire et leur comportement.
Autour de ces objets se trouve parfois un disque d’accrétion qui est composé de gaz et de poussière. Cette matière, chauffée à des températures extrêmes en raison de la gravité intense, génère une lumière brillante visible à des milliards de kilomètres. En plus de cette lumière, les trous noirs peuvent également produire des jets de particules à des vitesses proches de celle de la lumière.
Dans le détail, les trous noirs supermassifs génèrent des champs magnétiques extrêmement puissants autour d’eux. Ils sont créés par le mouvement du gaz et du plasma dans le disque d’accrétion et peuvent alors canaliser le gaz ainsi que l’énergie sous forme de jets dirigés le long des axes de rotation du trou noir. Ces jets sont principalement constitués de particules chargées, telles que des électrons et des protons.
La découverte dans Centaurus A
Des astronomes ont récemment observé l’un de ces jets de particules énergétiques émanant du trou noir supermassif au centre de la galaxie Centaurus A. Fait intéressant : il semble dirigé vers un objet proche. Lors de leur observation faite depuis l’observatoire à rayons X Chandra de la NASA, les scientifiques ont alors découvert que ce jet frappait l’objet, générant une onde de choc et des émissions de rayons X brillants. Bien que l’objet exact ne soit pas encore identifié avec certitude, les astronomes émettent l’hypothèse qu’il pourrait s’agir d’une étoile massive ou d’un système binaire d’étoiles.
Ce type de collision et les émissions de rayons X qui en résultent nous permettent d’étudier de près les effets des jets sur les objets qu’ils frappent, qu’il s’agisse d’étoiles ou de gaz. Les chercheurs ont notamment observé une structure en forme de « V » dans l’image la plus détaillée capturée par l’observatoire Chandra, un élément qui suscite beaucoup d’intérêt et de questionnements dans le domaine de l’astrophysique. Cette forme intrigante, dont les bras mesurent au moins 700 années-lumière, n’est pas encore complètement comprise, mais elle témoigne de l’effet des jets sur la matière environnante.
