Les scientifiques ont résolu le mystère d’un trou noir affamé dans la galaxie de Markarian 1018

Par: Monique Menard | 2020-04-22

De nombreuses galaxies ont un noyau extrêmement brillant qui se nourrit de la matière tombant dans un trou noir super massif.

Les astronomes ont résolu le mystère de l’étrange altérabilité du trou noir supermassif au centre de la galaxie. Les données combinées du télescope spatial à rayons X « Chandra » de la NASA et d’autres observatoires ont montré que le monstre ne reçoit pas assez de carburant pour illuminer son environnement.

De nombreuses galaxies ont un noyau extrêmement brillant qui se nourrit de la matière tombant dans un trou noir super massif. Ces « noyaux galactiques actifs » (AGN) sont parmi les objets les plus brillants de l’univers.

Les astronomes divisent les AGN en deux types principaux en fonction des propriétés de la lumière qu’ils émettent. Le premier type a tendance à émettre une lumière plus vive que le second. La luminosité dépend généralement de deux facteurs: l’AGN peut être ombragé par le gaz et la poussière qui l’entourent, ou une lumière faible peut être associée à un faible taux de flux de matière dans un trou noir extrêmement massif.

Les observations montrent que certains AGN peuvent passer d’un type à l’autre une fois en 10 ans seulement, un instant selon les normes astronomiques. Cependant, le noyau associé à la galaxie de Markarian 1018 est isolé de la séquence générale. Il semble avoir changé de luminosité deux fois en peu de temps. D’abord dans les années 1980, elle est passée d’une classe ennuyeuse à une classe brillante, puis, au cours des cinq dernières années, elle a perdu sa luminosité d’antan. Lors du deuxième changement de type (de 2010 à 2016), le noyau de Markarian 1018 est devenu huit fois plus faible en rayons X.

Après avoir découvert la variabilité de la nature étudiée par AGN avec le Very Large Telescope de l’ESO, les astronomes ont observé la galaxie Markarian 1018 avec le télescope spatial Hubble et Chandra. L’image de gauche montre la galaxie dans le domaine optique et le rayon X à droite.


La galaxie de Markarian 1018 dans le domaine optique (à gauche) et en rayons X (à droite). Crédit: Rayons X: NASA/CXC/Univ. of Sydney/R.McElroy et al, Optique: Enquête ESO/CARS

Ces télescopes au sol ont permis aux scientifiques d’écarter le scénario selon lequel l’augmentation initiale de la luminosité était due au fait que les étoiles étaient mangées par un trou noir central, et de se demander si le gaz aurait pu affecter la baisse de luminosité.

Cependant, le véritable mécanisme responsable des étonnantes transformations de l’AGN est resté un mystère jusqu’à ce que les observations des télescopes Hubble et Chandra soient analysées. Ils ont montré de manière convaincante que le gaz n’est pas responsable de la baisse de luminosité. Et le coupable est un trou noir affamé et dépourvu de matériel. Cela explique la luminosité réduite du noyau Markarian 1018 aux rayons X.

L’une des raisons du manque de carburant pour le trou noir supermassif est la perturbation du flux de matériaux. Cela peut être causé par l’exposition à un autre trou noir supermassif de ce type. Très probablement, Markarian 1018 est le résultat d’une fusion de deux grandes galaxies, chacune contenant un monstre géant en son centre.

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