Une astronome amateur, fouillant dans les images de Hubble, a mis en évidence des structures qui ressemblent aux rayons crépusculaires sur Terre. Les astronomes lui ont emboîté le pas et ils pensent que l'on est probablement bien devant ce phénomène et qu'il est associé au trou noir supermassif au cœur de la galaxie observée avec le télescope spatial.
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Newton, via les travaux de Kepler, a montré que la physique terrestre de GaliléeGalilée et de Descartes était la clé de la physique céleste. Bunsen et Kirchhoff ont montré qu'il en était de même avec la chimie terrestre et la chimie céleste via les travaux de Fraunhofer en optique. C'est aussi au début du XIXe siècle que Jean-Baptiste Biot a établi que les météorites sont bien des pierres littéralement tombées du ciel, ce qui, là aussi, va bâtir un pont entre le ciel et la Terre, pont que les futurs cosmochimistes et astrophysiciensastrophysiciens nucléaires vont exploiter au cours du XXe siècle.
De nos jours, cette transposition de ce que l'on observe dans les laboratoires terrestres pour comprendre le ciel se poursuit mais les chercheurs disposent aussi de nouveaux yeuxyeux qui, comme il se doit, sont en orbite tel le télescope HubbleHubble. Après les planètes, les étoilesétoiles et le SoleilSoleil, les héritiers d’Anaxagore se sont tournés vers les trous noirs de John Michell revus et corrigés par EinsteinEinstein, Schwarzschild et Kerr. Quand ces astresastres compacts accrètent de la matièrematière, ils peuvent devenir extraordinairement brillants et être à l'origine de noyaux actifs de galaxiesnoyaux actifs de galaxies que l'on appelle des quasarsquasars.
Les images de Hubble permettent d'observer jusqu'à un certain point les trous noirs supermassifstrous noirs supermassifs et l'état de la matièreétat de la matière qui les entoure en formant un disque d'accrétiondisque d'accrétion lui-même bordé par un tore de gaz et de poussières. La physique de ces enveloppes de matière peut s'étudier en transposant la mécanique des fluides bien terrestre et la théorie du transfert radiatif utilisée pour comprendre les nuagesnuages et les atmosphèresatmosphères aussi bien de notre Planète bleue que celle du Soleil. Il semblerait que l'on voit aujourd'hui, associé au disque et au tore autour d'un trou noir supermassif, l'équivalent des rayons crépusculaires de l'atmosphère terrestre comme l'explique un article d'une équipe d'astronomesastronomes, dirigée par Peter Maksym du Centre d'astrophysiqueastrophysique Harvard & Smithsonian (CfA), à Cambridge, Massachusetts.
La découverte d'une astronome amateur
Publié dans The Astrophysical Journal Letters mais accessible sur arXiv, il traite de ce phénomène avec la galaxie IC 5063 située à environ 156 millions d'années-lumièreannées-lumière de la Voie lactéeVoie lactée dans la constellationconstellation de l'Indien, dans l'hémisphère Sudhémisphère Sud. Cette galaxie lenticulairegalaxie lenticulaire avait déjà fait l'objet d'observations avec Hubble mais les astronomes n'avaient pas remarqué les rayons crépusculaires. Ils ont été débusqués initialement par sérendipitésérendipité et par Judy Schmidt, une artiste et astronome amateur, basée à Modesto, en Californie.
Les observations de Hubble sont compilées dans des archives qui sont largement publiques tout comme certains logicielslogiciels de traitement d'image astronomique, de sorte que celui ou celle qui veut s'y plonger le peut au moyen d'un peu de travail et sans être un professionnel en poste dans un institut. Judy Schmidt s'était donc amusée à retraiter les images de Hubble concernant IC 5063 et elle a fait apparaître les structures qui lui ont fait penser qu'elle était en présence de rayons crépusculaires.
Cherchant à se faire contredire, elle en a parlé sur son compte TwitterTwitter, ce qui a attiré l'attention de Peter Maksym. En effet, Judy Schmidt explore régulièrement les archives de Hubble à l'affût de belles images qu'elle retraite pour les partager à destination de ses « followers » et sur son site. Certaines de ces images ont eu l'honneur de l'Astronomy Picture of the Day (APOD).
Il semble que l'on est bel et bien en présence de rayons crépusculaires, en l'occurrence, une partie du rayonnement produit dans le disque d'accrétion au plus proche du trou noir passerait à travers des régions moins riches en gazgaz et en poussières aussi bien dans le disque que dans le tore qui bloque ce rayonnement dans d'autres régions. Les caractéristiques de ces rayons peuvent nous renseigner sur la structure du disque et du tore ; elles peuvent donc nous aider à comprendre les mécanismes d'accrétion qui font croître les trous noirs supermassifs et qui sont à l'origine des jets de particules et des rayonnements, ces derniers pouvant influer fortement sur la croissance conjointe des galaxies qui abritent ces trous noirs.
D'ordinaire, il est difficile d'avoir des renseignements sur le disque et le tore d'un trou noir car il faut atteindre des résolutionsrésolutions importantes et c'est d'ailleurs pour cette raison qu'il est difficile aussi d'observer l'ombre de l'horizon d'un trou noir supermassif. Pour le moment, nous n'avons réussi à le faire qu'avec le trou noir M87*M87* dans le cadre de la collaboration Event Horizon Telescope. Si l'on est bien en présence de rayons crépusculaires alors ceux-ci nous ouvrent de nouvelles perspectives sur l'astrophysique des trous noirs.
