Le trou noir supermassif de Messier 77 se cache à l'intérieur de son propre "échappement"

La galaxie Messier 77 ressemble beaucoup à notre Voie Lactée. Il s’agit de galaxies spirales barrées, c’est-à-dire que d’énormes groupes d’étoiles sont disposés en énormes bras s’étendant comme des spirales à partir du centre. Et au centre des deux galaxies se trouve un trou noir supermassif, un million, voire un milliard de fois plus massif que le Soleil.

Le centre de Messier 77 est ce que l’on appelle un noyau galactique actif. Cela signifie que le disque d'accrétion - l'accumulation de gaz froid et d'autres matières autour du trou noir - est la source d'émissions beaucoup plus élevées que prévu de l'ensemble du spectre électromagnétique. Ces AGN sont extrêmement utiles pour rechercher des objets toujours plus lointains dans le cosmos. Certains de ces AGN sont cachés dans des bouquets de gaz épais et en forme de beignets appelés tores. En fait, il est très possible que tout AGN a un tore autour d’eux, mais seuls certains sont cachés par rapport à notre perspective terrestre.

«Nous savons par diverses observations que certains AGN sont cachés de notre point de vue terrestre par des nuages ​​de poussière plus froids», a déclaré Jack Gallimore, astrophysicien à l'Université Bucknell. Inverse. «Le modèle unificateur est né, à savoir que tous les AGN sont entourés d'un beignet de gaz froid. Si le beignet est vu de côté, nous voyons un AGN «Type 2» ou caché. Si notre vue regarde par le trou, nous voyons un AGN de ​​«type 1», c’est-à-dire que nous voyons directement le disque d’accrétion.

Ces beignets de gaz froid fournissent un manteau naturel aux trous noirs supermassifs pour se cacher à l'intérieur, mais on ignore comment ces amas de gaz naturellement instables restent comme ils le font sans changer de forme ou tomber dans le trou noir.

«Personne ne savait comment le beignet de froid, le gaz de poussière ou le tore restaient gonflés», a déclaré Gallimore. "Les beignets de gaz froid ne sont pas stables: ils devraient s'effondrer en un disque aplati."

Nous sommes tellement habitués à penser que les trous noirs engloutissent tout ce qui se rapproche trop et qu’il est plus surprenant d’entendre la réponse que Gallimore et ses collègues chercheurs ont trouvée: Les trous noirs eux-mêmes jaillissent de leur disque d’accrétion retour vers le beignet d’essence, comme un moteur qui dégage des gaz d’échappement.

Gallimore et d’autres chercheurs ont utilisé le système ALMA (Atacama Large Millimetre / submillimeter Array) en Amérique du Sud pour détecter des nuages ​​de monoxyde de carbone s’éloignant de la partie extérieure du disque d’accrétion autour du trou noir du Messier 77. Les énergies du disque d’accrétion interne surchauffé ont créé des champs magnétiques qui ont ensuite permis d’accélérer ces nuages ​​à des vitesses beaucoup plus rapides que ce à quoi on pourrait normalement s’attendre - d’une vitesse maximale normale de 100 km / s à une énorme vitesse de 400. C'est tout à fait une un peu plus vite que la vitesse de rotation normale du disque, ce qui permet aux gaz de s'échapper du disque et de s’éloigner du trou noir.

«Nous en apprenons davantage sur le disque d’accrétion et sur la façon dont le disque d’accrétion alimente le trou noir», a déclaré Gallimore. Inverse En affirmant les preuves de cette réaction du trou noir et de son disque d’accrétion au reste de la galaxie, le trou noir pourrait jouer un rôle plus actif dans le développement de la galaxie que nous le pensions. "Nous allons également apprendre quelque chose sur la façon dont le trou noir pourrait avoir des répercussions sur la galaxie hôte et influer sur son évolution, même si nous n'en sommes pas encore là pour ce projet particulier."

Alors que cette dernière recherche a révélé les interactions entre le trou noir, le disque d'accrétion et le tore à gaz environnant, Gallimore est optimiste sur le fait que de nouvelles études réalisées à l'aide du télescope d'Atacama révéleront encore plus de surprises sur la vie compliquée des trous noirs.

"Restez à l'écoute d'ALMA", dit-il. «De nombreux chercheurs se sont penchés sur cette question à propos de NGC 1068 et d’autres AGN. Regarder le gaz moléculaire plus froid va révéler des surprises."