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En images : Chandra révèle plus d'un millier de trous noirs supermassifs

ActualitéClassé sous :Astronomie , trou noir , AGN

Il y a seulement 20 ans, leur existence était encore mise en doute par quelques astrophysiciens. C'est plus d'un millier de trous noirs supermassifs, tapis aux cœurs des galaxies, que l'on peut maintenant voir sur une image révélée par la NASA !

Les noyaux actifs de galaxies, les AGN comme on les appelle en anglais, sont constitués de trous noirs géants dont les masses dépassent de plusieurs millions de fois la masse du Soleil. Accrétant de la matière sous forme de gaz et de poussières, pouvant provenir de la disruption d'étoiles s'étant approchées trop près, ce sont des sources énormes de rayonnements.

Schéma montrant la structure d'un AGN, un tore de poussières entourant le disque d'accrétion d'un trou noir.

Le satellite Chandra a entre autres pour mission d'observer ces AGN par leurs émissions dans le domaine des rayons X. Il a donc effectué 126 poses de 5000 secondes chacune dans une région de la constellation du Bouvier afin de détecter ces noyaux de galaxies. Le panorama obtenu s'étend sur une région 40 fois plus grande que la Lune sur notre sphère céleste, comme on peut le voir sur l'image ci-dessous.

Crédit : NASA

En rouge, ce sont les sources émettant des rayons X peu énergétiques alors qu'en bleu l'émission correspond à ceux qui sont les plus puissants, la couleur verte étant réservée aux rayons d'énergies intermédiaires.

Cette image, combinée à celles de Spitzer en rayons infra-rouge et d'autres télescopes comme celui de 6,5 m du MMT qui observe dans le domaine visible, donne de précieux renseignements sur l'évolution de ces monstres au cours de l'histoire de l'Univers.

En effet, la technique d'exposition révèle essentiellement les sources X puissantes des AGN distants de 6 à 11 milliards d'années-lumière de notre Galaxie. Mieux, il est possible aussi de déterminer en quoi consiste l'environnement immédiat des trous noirs. Dans le cadre du modèle le plus universellement accepté, le trou noir est entouré d'un gigantesque tore de poussières. Ce qui veut dire qu'en fonction de son orientation par rapport à nous, certains de ces AGN apparaîtront obscurcis et d'autres non.

L'image montre un AGN obscurci. En bleu les rayons X, en vert le visible, en rouge l'infra-rouge (Crédit : NASA).
L'image montre un AGN qui n'est pas obscurci. En bleu les rayons X, en vert le visible, en rouge l'infra-rouge (Crédit : NASA).

L'étude révèle que c'est bien ce qui se passe pour 600 d'entre eux environ et pas pour 700 autres. L'étude de ces populations constitue donc un test pour ce modèle. Et de fait, celle-ci le met en difficulté, car au lieu d'une partition nette en deux classes comme il est observé, on devrait voir une variation continue de l'obscurcissement des AGN ! Quelque chose nous échappe donc encore dans le mécanisme de formation du tore autour du trou noir, à moins qu'il n'y ait encore de nouvelles surprises à venir.

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