"Donut" grumeleux de gaz et de poussière autour d'un trou noir supermassif

Galaxy NGC 1068 (Messier 77)

Les trous noirs les plus massifs de l'univers sont souvent entourés de disques denses de gaz et de poussière en forme de tore. Ce matériau alimente en permanence le trou noir qui se développe à l'intérieur. Jusqu'à récemment, les télescopes ne pouvaient pas regarder à travers cette barrière. Cela est désormais possible pour la première fois grâce au télescope à rayons X dur NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array) et au télescope à rayons X XMM-Newton de l'Agence spatiale européenne.

"Au début, nous pensions que certains trous noirs étaient cachés derrière un mur ou un écran en matériau à travers lequel il était impossible de voir quoi que ce soit", admet Andrea Marinucci de l'Université Roma Tre d'Italie, auteur principal d'un article scientifique décrivant les résultats du tournage de la galaxie NGC 1068 ( Messier 77) et un trou noir supermassif en son centre. L'ouvrage a été publié dans la revue Monthly Notices de la Royal Astronomical Society .

Dans la gamme des rayons X, les télescopes spatiaux ont pu pénétrer dans l'un des tores les plus denses de tous, près du trou noir supermassif, situé au centre de la galaxie Messier 77 bien étudiée, à 47 millions d'années-lumière de nous dans la constellation de la Chine.

Les observations ont révélé un beignet spatial massif.



«Le matériau en rotation n'est pas un simple tore arrondi, comme on le pensait auparavant, il a une structure grumeleuse», explique Marinucci.

Des disques toroïdaux faits de gaz et de poussière autour des trous noirs supermassifs ont été proposés pour la première fois au milieu des années 1980 pour expliquer pourquoi certains trous noirs sont cachés derrière la poussière et le gaz, tandis que d'autres ne le sont pas. L'idée est que l'orientation du tore par rapport à la Terre ouvre certains trous noirs et leur fort rayonnement, en couvrant d'autres. Cette théorie est appelée un modèle unique, car elle unit tous les types de trous noirs, qui ne diffèrent que par leur orientation.

Au cours de la dernière décennie, les astrophysiciens ont trouvé un certain nombre d'indices selon lesquels les tores de poussière autour des trous noirs ne sont pas aussi lisses et même que ce que l'on pense généralement. Ils ressemblent plus à des beignets tubéreux défectueux qui seraient jetés hors de la boulangerie. Une nouvelle étude a permis pour la première fois d'observer la grosseur d'un tore dans un nuage toroïdal ultra-dense de poussière et de gaz. Cela confirme la théorie selon laquelle ce phénomène peut être répandu. La recherche est importante pour comprendre la croissance et l'évolution des trous noirs massifs et de leurs galaxies natives.

«Nous ne comprenons pas parfaitement pourquoi certains trous noirs supermassifs sont si obscurcis et pourquoi le matériau environnant est grumeleux», explique le co-auteur de la recherche Poshak Gandhi de l'Université de Southampton (Royaume-Uni). "C'est un sujet de recherche intense."

NuSTAR et XMM-Newton ont observé simultanément un trou noir supermassif dans la galaxie Messier 77 dans deux cas en 2014-2015. Pour la première fois en août 2014, NuSTAR a enregistré un saut de luminosité. NuSTAR fonctionne dans une gamme d'énergie plus élevée que le XMM-Newton. C'est dans cette plage que les rayons X peuvent pénétrer à travers les nuages ​​autour d'un trou noir. Les scientifiques disent que le saut des rayons X est dû au nettoyage partiel du nuage avec une diminution de son épaisseur.


Galaxy Messier 77

«C'est comme par temps nuageux, lorsque les nuages ​​vont partiellement sur le côté et que davantage de soleil passe», explique Marinucci. Selon lui, les chercheurs vont maintenant se concentrer sur la tentative d'expliquer ce qui a causé l'hétérogénéité du matériau dans le nuage. Peut-être que le trou noir crée une turbulence ou une hétérogénéité causée par l'attraction de nouveaux matériaux de l'extérieur vers le nuage.

Ainsi, les astrophysiciens ont d'abord enregistré un aperçu dans un nuage de poussière et de gaz entourant un trou noir. Bien sûr, c'est un argument en faveur d'un modèle unique de trous noirs. Quoi qu'il en soit, c'est juste bien que dans l'Univers il y ait tant de beignets, bien que grumeleux.

Source: https://habr.com/ru/post/fr388215/