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L'agonie d'un nuage de gaz fonçant vers le trou noir central de la Voie lactée

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Le trou noir central de la Voie lactée est le trou noir supermassif le plus proche du Système solaire et celui dont l'horizon des événements a la plus grande taille angulaire sur la voûte céleste. On l'étudie donc avec soin depuis 20 ans et on sait maintenant qu'il va bientôt démanteler un nuage de gaz fonçant vers lui à 8 millions de km/h.

Une image d'artiste des étoiles et du nuage de gaz autour du trou noir central de la Voie lactée. © ESO/MPE/Marc Schartmann

Une équipe internationale d'astronomes dirigée par Reinhard Genzel de l'Institut Max Planck vient de publier sur arxiv un article faisant état d'une découverte surprenante et fascinante. En scrutant depuis des années l'environnement proche du trou noir supermassif central de notre galaxie, auquel est associée la fameuse source radio Sagittarius A*, les chercheurs ont découvert qu'un nuage de gaz contenant l'équivalent de 3 fois la masse de la Terre fonçait en direction de ce trou noir.

Son mouvement est clairement visible sur les images ci-dessous. Ce nuage de gaz est à une température de seulement 280 °C, ce qui est tout de même assez chaud si on le compare aux quelques dizaines de kelvins des nuages moléculaires froids de la Galaxie. Il brille assez fortement sous l'effet des radiations ultraviolettes issues des étoiles chaudes qui l'environnent mais sa température et sa luminosité devraient monter bien plus haut dans les années à venir.

Sur ces images prises avec le VLT de l'ESO, on voit encerclé de rouge le nuage de gaz qui fonce vers l'horizon du trou noir central. © ESO/MPE

Un nuage étiré comme un spaghetti : la science-fiction devient réalité

En effet, comme l'ont montré les observations patientes de ces dernières années, qui ont permis de déterminer les paramètres de son orbite et donc de calculer sa trajectoire future, ce nuage va se rapprocher fortement du trou noir de 4 millions de masses solaires situé au cœur de notre galaxie. L'orbite fortement elliptique du nuage va le faire passer à seulement 40 milliards de kilomètres de l'horizon des événements du trou noir géant, soit environ 36 heures-lumière, en 2013.

On peut en déduire, et on l'observe déjà, que les forces de marée du trou noir vont se faire de plus en plus puissamment sentir. La situation va devenir ce qui n'était jusqu'à présent qu'un cas d'école pour apprenti astrophysicien relativiste car, comme le dit Stefan Gillesen, l'un des chercheurs, auteur de l'article : « Jusqu'à présent, la vision d'un astronaute étiré comme un spaghetti à l'approche d'un trou noir relevait de la seule science-fiction. Nous sommes en train de voir cette fiction devenir réalité pour ce qui concerne le nuage récemment découvert. Il ne va pas survivre à cette aventure ».


Une vidéo avec commentaires en anglais expliquant la découverte des astronomes. Pour voir les sous-titres en anglais, cliquez sur CC, ensuite sur traduire les sous-titres pour choisir la langue en cliquant dans la barre. Sélectionnez français puis OK. La traduction est assez bonne. © ESO-SpaceRip/YouTube

En étant déformé de cette façon, le nuage va s'échauffer par compression, se mettant ainsi à rayonner en rayon X avant d'être disloqué entièrement par les forces de marée de Sagittarius *. On observe déjà ce phénomène avec les bords du nuage et on voit aussi depuis 2008 que le nuage est en train de se fragmenter, comme l'avait fait la comète Shoemaker-Levy à l'approche de Jupiter.

On devrait donc, d'ici la fin de 2013, en apprendre plus sur les événements se déroulant lorsque du gaz alimente un trou noir supermassif suffisamment pour qu'il devienne un quasar. Comme le dit Reinhard Genzel : « Ces deux prochaines années s'annoncent passionnantes. Elles devraient nous fournir de précieuses informations concernant le mouvement de matière autour de ces étonnants objets massifs ».

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