Éruption radio sans précédent d'un trou noir supermassif

Une équipe internationale d'astronomes dirigée par des chercheurs de l'Institut Max Planck de radioastronomie (MPIfR) a fait une découverte révolutionnaire : un trou noir supermassif (SMBH) au centre d'une galaxie spirale située à environ 1,8 milliard d'années-lumière dans la constellation du Lion émet des ondes radio exceptionnellement brillantes depuis huit ans. Cette émission radio persistante, jamais observée auparavant pour une telle durée, offre une opportunité unique d'étudier la croissance et l'activité des trous noirs qui pourraient ressembler aux conditions de l'Univers primordial.

La galaxie, désignée SDSS J110546.07+145202.4, brille intensément dans le spectre radio en raison du rayonnement de son trou noir central. Alors que les éruptions radio de courte durée provenant des noyaux actifs de galaxies (AGN) sont courantes, durant généralement des jours ou des semaines, cette source est restée brillante pendant des années, ce qui en fait le premier transitoire radio de longue durée connu de ce type. Les résultats ont été publiés dans The Astrophysical Journal.

Caractéristiques du trou noir et de son disque d'accrétion

Le SMBH au centre de SDSS J110546.07+145202.4 a une masse relativement faible par rapport à d'autres trous noirs supermassifs, mais il croît à un rythme exceptionnel en accrétant de la matière de son disque environnant. Cette accrétion rapide a déclenché un jet qui produit l'émission radio observée. L'équipe a combiné de nouvelles observations avec des données d'archives provenant de plusieurs observatoires couvrant tout le spectre électromagnétique, y compris les rayons X, l'optique, la radio et l'infrarouge, pour construire une image complète du système.

Selon Stefanie Komossa, auteure principale de l'étude et chercheuse au MPIfR, « Le rayonnement radio lumineux provenant de trous noirs légers à croissance rapide est rare en soi. Leur transition vers un état radio-brillant de longue durée n'a jamais été observée auparavant. » Les raisons de l'accrétion et de l'éruption prolongées ne sont pas encore entièrement comprises, mais l'événement offre un aperçu rare de la physique de la croissance des trous noirs.

Implications pour la compréhension de l'Univers primordial

Cette découverte est particulièrement significative car elle pourrait imiter les conditions des trous noirs dans l'Univers primordial, lorsque les galaxies et leurs trous noirs centraux se formaient et croissaient rapidement. En étudiant cet exemple proche, les astronomes peuvent obtenir des informations sur les processus qui ont façonné le cosmos il y a des milliards d'années. L'émission radio de longue durée suggère que de tels événements pourraient être plus courants qu'on ne le pensait auparavant, et de futures enquêtes pourraient en découvrir d'autres exemples.

L'équipe de recherche comprenait des scientifiques d'institutions du monde entier, notamment l'Australia Telescope National Facility, le Sydney Institute for Astronomy, l'Osservatorio Astrofisico di Torino et plusieurs universités. Leur travail souligne l'importance des observations multi-longueurs d'onde pour percer les mystères de l'activité des trous noirs.

Observations futures et impact plus large

La surveillance continue de SDSS J110546.07+145202.4 sera cruciale pour comprendre l'évolution de cette éruption. L'équipe prévoit d'utiliser des radiotélescopes tels que le Very Large Array (VLA) et l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) pour suivre les changements dans le jet et le disque d'accrétion. Ces observations pourraient aider à déterminer si l'activité du trou noir est un événement unique ou fait partie d'un cycle récurrent.

Cette découverte souligne également la valeur des données d'archives. En réexaminant d'anciennes observations, l'équipe a pu identifier le début de l'éclaircissement radio et retracer son évolution sur huit ans. De telles études à long terme sont essentielles pour détecter les transitoires rares et à évolution lente qui pourraient autrement passer inaperçus.

Alors que les astronomes continuent d'explorer l'Univers dynamique, des événements comme celui-ci offrent une fenêtre sur les environnements extrêmes autour des trous noirs. Les découvertes non seulement font progresser notre compréhension de la physique des trous noirs, mais offrent également des indices sur le rôle des AGN dans l'évolution des galaxies.

Cet article est basé sur un reportage d'Universe Today. Lire l'article original.

Originally published on universetoday.com