Black hole ejects matter at 20% light speed in sun-like magnetic event
An trou noir éjecte de la matière à 20 % de la vitesse de la lumière lors d'un événement magnétique similaire à celui du Soleil
Par SRON, Institut néerlandais de recherche spatiale
Édité par Lisa Lock, relu par Robert Egan
Note de la rédaction
Illustration d'une éjection rapide de gaz depuis le centre d'un trou noir supermassif. Crédit : ESA
Une équipe internationale d'astronomes, dirigée par SRON, a observé une soudaine éruption de matière à proximité du trou noir supermassif NGC 3783, à des vitesses atteignant 20 % de la vitesse de la lumière. Au cours de dix jours d'observation, principalement avec le télescope spatial XRISM, les chercheurs ont assisté à sa formation et à son accélération. Si les scientifiques constatent souvent que ces éruptions sont alimentées par un fort rayonnement, la cause la plus probable est cette fois-ci une modification soudaine du champ magnétique, semblable aux éruptions solaires.
Bien que l'on sache que les trous noirs supermassifs émettent des fluctuations en rayons X, c'est la première fois que des astronomes observent clairement une éjection à grande vitesse accélérée lors d'une bouffée de rayons X. Ce phénomène a été révélé lors de la plus longue observation continue jamais réalisée par XRISM. Pendant ces dix jours, les scientifiques ont observé des variations de luminosité en rayons X, notamment dans la bande des rayons X mous. Ces variations, y compris l'éruption qui a duré trois jours, ne sont pas inhabituelles pour les trous noirs supermassifs.
Cependant, ce qui rend cette éruption unique, c'est l'éjection simultanée de gaz du disque d'accrétion du trou noir – le disque de matière tourbillonnant qui orbite autour du trou noir. Ce gaz a été expulsé à des vitesses incroyablement élevées, atteignant jusqu'à 60 000 kilomètres par seconde, soit 20 % de la vitesse de la lumière.
Un aperçu du cœur d'un trou noir supermassif
Le gaz semblait provenir d'une région située à une distance environ 50 fois supérieure à la taille du trou noir. Dans cette région turbulente, les forces gravitationnelles et magnétiques interagissent de manière extrême. Les auteurs pensent que l'éjection a été provoquée par un processus appelé reconnexion magnétique – une reconfiguration soudaine des champs magnétiques qui libère d'énormes quantités d'énergie.
« Il s'agit d'une occasion unique d'étudier le mécanisme de lancement des écoulements ultrarapides », explique Liyi Gu, auteur principal de l'étude publiée dans Astronomy & Astrophysics. « Les données suggèrent que l'accélération de l'écoulement est due à des forces magnétiques, similaires aux éjections de masse coronale du Soleil. »
Une éjection de masse coronale se produit lorsque de grandes quantités de plasma solaire chaud sont projetées dans l'espace. Un trou noir supermassif peut faire de même, mais ces éruptions sont dix milliards de fois plus puissantes, surpassant tout ce que nous avons observé sur notre Soleil. Gu et ses collègues proposent que l'événement observé, à l'instar de son homologue solaire, soit alimenté par de soudaines bouffées d'énergie magnétique. Ceci contraste avec les théories courantes qui suggèrent que les trous noirs expulsent la matière par un rayonnement intense ou une chaleur extrême.
Pourquoi c'est important
Ces résultats offrent un nouvel éclairage sur la façon dont les trous noirs non seulement attirent la matière, mais aussi, dans certaines conditions, la rejettent dans l'espace. Ce processus, appelé rétroaction, pourrait jouer un rôle clé dans la croissance et l'évolution des galaxies, influençant les étoiles et le gaz environnant le trou noir et contribuant à façonner l'univers tel que nous le connaissons aujourd'hui.
Cette découverte souligne l'importance de la collaboration internationale entre les agences spatiales et les instituts de recherche. Une constellation de sept missions spatiales a observé simultanément la même cible : XRISM a mené la campagne, avec le soutien de XMM-Newton, NuSTAR, Hubble, Chandra, Swift et NIC.
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RESUME
Un trou noir supermassif éjecte de la matière à 20 % de la vitesse de la lumière lors d'un événement magnétique similaire à celui du Soleil.
Un trou noir supermassif situé dans NGC 3783 a été observé en train d'éjecter du gaz à 20 % de la vitesse de la lumière, probablement déclenché par une reconnexion magnétique plutôt que par le rayonnement. Cet événement, capturé lors d'une observation de 10 jours avec XRISM, apporte une preuve directe des écoulements de matière induits magnétiquement depuis le disque d'accrétion, offrant un nouvel éclairage sur la rétroaction des trous noirs et son rôle dans l'évolution des galaxies.
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Commentaires
L a photo d 'artiste
met bien evidence le fait qu'il s agit d une éjection de matiere plutot qu'une attraction bers le trou noir ...
Bravo pour le resultat de ces collaborations ..
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More information: Delving into the depths of NGC 3783 with XRISM III. Birth of an ultrafast outflow during a soft flare, Astronomy & Astrophysics (2025). DOI: 10.1051/0004-6361/202557189
Journal information: Astronomy & Astrophysics
Provided by SRON Netherlands Institute for Space Research
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