Le trou noir géant de la Voie lactée s'est réveillé il y a 300 ans

Le trou noir géant de la Voie lactée s'est réveillé il y a 300 ans

Une équipe d'astronomes japonais, en utilisant le télescope spatial XMM-Newton de l'ESA ainsi que des satellites de rayons X de la NASA et japonais, a découvert que le trou noir central de notre galaxie a libéré un éclat puissant il y a trois siècles.

La découverte aide à résoudre un mystère de longue date: pourquoi le trou noir de la Voie lactée est-il si tranquille ? Le trou noir, connu sous le nom de Sagittarius A-star (A*), est un monstre authentifié, contenant environ 4 millions de fois la masse de notre Soleil. Pourtant l'énergie rayonnée de ses environnements est des milliards de fois plus faibles que le rayonnement émis des trous noirs centraux dans d'autres galaxies.

La Voie Lactée

"Nous nous sommes demandés pourquoi le trou noir de la Voie lactée semble être un géant en sommeil," commente le chef de l'équipe Tatsuya Inui de l'Université de Kyoto au Japon. "Mais maintenant nous nous rendons compte que le trou noir était bien plus en activité dans le passé. Peut-être est-il juste en repos après une activité importante."

Les observations, collectées entre 1994 et 2005, ont révélé que les nuages de gaz près du trou noir central se sont illuminés et se sont atténués rapidement dans le rayonnement X. Quand le gaz se développe en spirales vers l'intérieur en direction du trou noir, il se réchauffe jusqu'à des millions de degrés et émet des rayons X. Plus de matière s'accumule près du trou noir, plus l'émission de rayons X devient important.

Ces impulsions de rayons X mettent 300 ans pour traverser la distance entre le trou noir central et un grand nuage connu sous le nom de Sagittarius B2, aussi le nuage répond aux événements qui se sont produits 300 ans plus tôt.

Quand les rayons X atteignent le nuage, ils se heurtent aux atomes de fer, éjectant des électrons qui sont près du noyau atomique. Quand d'autres électrons plus éloignés comblent ces lacunes, les atomes de fer émettent des rayons X. Mais après la traversée de l'impulsion de rayons X, le nuage retourne à son éclat normal.

Étonnamment, une région dans Sagittarius B2 de seulement 10 années-lumière de large a changé considérablement en éclat en seulement 5 ans. Ces illuminations sont connues en tant qu'échos de lumière. "En observant comment ce nuage s'illumine et s'éteint sur 10 ans, nous pouvons retracer l'activité du trou noir il y a 300 ans," note le membre d'équipe Katsuji Koyama de l'Université de Kyoto. "Le trou noir était il y a trois siècles des millions de fois plus lumineux qu'actuellement."

Cette nouvelle étude s'appuie sur les recherches de plusieurs groupes qui ont ouvert la voie de la technique d'écho de lumière. L'année dernière, une équipe conduite par Michael Muno, qui travaille maintenant au Caltech (California Institute of Technology, Californie, Etats-Unis), a utilisé des observations de Chandra d'échos de lumière de rayons X pour montrer que Sagittarius A* a produit un éclat puissant de rayons X il y a environ 50 ans, une douzaine d'années avant que les astronomes aient les satellites pouvant détecter les rayons X depuis l'espace. "Il y a trois siècles, le sursaut était 10 fois plus lumineux que celui que nous avons détecté," déclare Muno.

Le centre galactique est à environ 26.000 années-lumière de la Terre, signifiant que nous voyons des événements lorsqu'ils se sont produits il y a 26 000 ans. Les astronomes manquent toujours d'une interprétation détaillée sur pourquoi Sagittarius A* varie autant dans son activité. Une possibilité, note Koyama, est qu'il y a quelques siècles une supernova a entraîné le gaz dans le trou noir, menant à une frénésie d'alimentation provisoire qui a réveillé le trou noir de son assoupissement et a produit l'éclat géant.