Illustration d’un concept d’artiste d’un trou noir supermassif émettant un jet de rayons x. Crédit : NASA/JPL-Caltech
Une équipe internationale de chercheurs, dirigée par Alexis Andrés, étudiant de troisième cycle, a découvert que le trou noir supermassif de l’Univers est le plus grand trou noir du monde. trou noir au centre de notre galaxie, Sagittarius A*, présente non seulement des éruptions irrégulières au jour le jour, mais aussi sur le long terme. L’équipe a analysé 15 ans de données pour arriver à cette conclusion. La recherche a été initiée par Andres en 2019, alors qu’il était étudiant d’été à l’Université d’Amsterdam. Dans les années qui ont suivi, il a poursuivi ses recherches, qui vont maintenant être publiées dans . Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (en anglais).
Sagittarius A* est une source importante de radio, de rayons X et de rayons gamma (la lumière visible est bloquée par le gaz et la poussière). Les astronomes savent depuis des décennies que Sagittarius A* clignote tous les jours, émettant des salves de rayonnement qui sont dix à cent fois plus brillantes que les signaux normaux observés à partir du trou noir.
Cette image en rayons X du centre galactique fusionne toutes les observations Swift de 2006 à 2013. Sagittarius A* se trouve au centre. Les rayons X de basse énergie (300 à 1 500 électronvolts) apparaissent en rouge. Les verts sont de moyenne énergie (1 500 à 3 000 eV). Les bleus sont de haute énergie (3 000 à 10 000 eV). Crédit : NASA/Swift/N. Degenaar
Pour en savoir plus sur ces mystérieuses éruptions, l’équipe d’astronomes, dirigée par Andrés, a cherché des modèles dans 15 années de données mises à disposition par la NASA. NASAL’observatoire Swift de Neil Gehrels, un satellite en orbite autour de la Terre dédié à la détection des sursauts gamma. L’observatoire Swift observe les rayons gamma émis par les trous noirs depuis 2006. L’analyse des données a montré des niveaux d’activité élevés de 2006 à 2008, avec une forte baisse d’activité pendant les quatre années suivantes. Après 2012, la fréquence des éruptions a de nouveau augmenté – les chercheurs ont eu du mal à distinguer un schéma.
Au cours des prochaines années, l’équipe d’astronomes espère rassembler suffisamment de données pour pouvoir déterminer si les variations des éruptions de Sagittarius A* sont dues au passage de nuages gazeux ou d’étoiles, ou si quelque chose d’autre peut expliquer l’activité irrégulière observée depuis le trou noir central de notre galaxie.
“La longue série de données de l’observatoire Swift n’est pas le fruit du hasard”, explique Nathalie Degenaar, co-auteur et ancien superviseur d’Andrés, également à l’Université d’Amsterdam. Sa demande pour obtenir ces mesures spécifiques du satellite Swift a été acceptée alors qu’elle était doctorante. “Depuis, j’ai régulièrement demandé plus de temps d’observation. C’est un programme d’observation très spécial qui nous permet de mener de nombreuses recherches.”
Le Dr Jakob van den Eijnden, co-auteur de l’étude, de l’Institut de recherche sur la santé et les services sociaux. Université d’Oxfordcommente les résultats de l’équipe : “La façon dont les éruptions se produisent exactement n’est pas claire. On pensait auparavant que d’autres éruptions se produisaient après le passage de nuages gazeux ou d’étoiles près du trou noir, mais rien ne le prouve encore. Et nous ne pouvons pas encore confirmer l’hypothèse selon laquelle les propriétés magnétiques du gaz environnant jouent un rôle non plus.”
Référence : “A Swift study of long-term changes in the X-ray flaring properties of Sagittarius A” par A Andrés, J van den Eijnden, N Degenaar, P A Evans, K Chatterjee, M Reynolds, J M Miller, J Kennea, R Wijnands, S Markoff, D Altamirano, C O Heinke, A Bahramian et G Ponti, D Haggard, 9 décembre 2021, Notices mensuelles de la Société royale d’astronomie.
DOI : 10.1093/mnras/stab3407
