lundi 23 juin 2014

Un Flot de Gaz Rapide Observé auprès d'un Trou Noir Supermassif

Les astronomes ont été surpris lorsqu'ils ont dépouillé en 2013 les données acquises avec le télescope Hubble sur la galaxie NGC 5548 : ils ont aperçu un flot de gaz ionisé qui se mouvait d'une façon très curieuse...



NGC 5548 vue par Hubble (NASA/ESA)
Ce flot de gaz bougeant très vite a la particularité de bloquer presque la totalité des rayons X mous produits par le trou noir supermassif de NGC 5548 (par son disque d'accrétion, en fait).
Pour essayer d'en savoir plus sur ce qui se passe là-haut au centre de NGC 5548, une équipe internationale a réussi à utiliser pas moins de cinq télescopes spatiaux spécialisés dans les rayons X, c'est à dire tout ce qu'on a de disponible : Swift,  NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope Array), Chandra, ainsi que les européens  XMM-Newton (X-ray Multi-Mirror Mission) et INTEGRAL (Integral gamma-ray observatory).

Schéma reconstruit du centre de NGC 5548
(J.S. Kaastra et al.)
Ce que l'équipe internationale (anglais, néerlandais, espagnols, italiens, américains, français, etc)  partie à la recherche de réponses a finalement trouvé, c'est que le jet de gaz ionisé observé absorbe près de 90% des rayons X et laisse passer le rayonnement ultra-violet, lui aussi produit au voisinage du disque d'accrétion du trou noir.
Ce même jet de gaz ionisé fait aussi écran au gaz situé à proximité immédiate du disque d'accrétion, ce qui permet l'existence de "vents" très puissants jusqu'à des distances très faibles du disque d'accrétion.

Les astrophysiciens ont pu dater depuis quand le phénomène a lieu, il est relativement récent puisqu'il existerait au moins depuis 3 ans. Ce type d'observation est extrêmement rare sur ce type d'objet, les astrophysiciens ayant mené cette recherche s'estiment très chanceux d'avoir pu mettre un tel comportement en évidence.
On sait désormais un peu mieux comment de puissants vents de gaz ionisés permettent aux trous noirs supermassifs d'expulser de grandes quantités de matière dans les noyaux de galaxies actives.

Et dans les quasars plus gros que NGC 5548, ces types de vents pourraient même réguler l'évolution à la fois du trou noir supermassif, et  celle de la galaxie hôte.

Ecoutez les explications de Megan Whewell, chercheuse doctorante britannique faisant partie du consortium qui s'est penché activement sur NGC 5548 et co-auteure de l'article paru dans Science (en anglais) 




Référence :
A FAST AND LONG-LIVED OUTFLOW FROM THE SUPERMASSIVE BLACK HOLE IN NGC 5548
J.S. Kaastra et al.
Science (juin 2014)
Preprint : http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1406/1406.5007.pdf