Principal AstronomieVu de gaz et de poussière tourbillonnant autour du trou noir supermassif de notre galaxie

Vu de gaz et de poussière tourbillonnant autour du trou noir supermassif de notre galaxie

Astronomie : Vu de gaz et de poussière tourbillonnant autour du trou noir supermassif de notre galaxie

Au cœur de la Voie lactée, un trou noir supermassif (SMBH) nommé Sagittaire A * (Sag. A-star) se cache. Affaissement. A * est un objet d'étude intense, même si vous ne pouvez pas le voir. Mais de nouvelles images tirées du Grand tableau millimétrique / sous-millimétrique d’Atacama (ALMA) révèlent des nuages ​​tourbillonnants à grande vitesse de gaz et de poussière en orbite autour du trou noir, la meilleure chose à faire pour voir le trou lui-même.

Les nuages ​​de gaz et de poussière s'appellent des nuages ​​nuageux. C'est le type de matériau à partir duquel les étoiles se forment, mais ces nuages ​​sont beaucoup trop petits pour former des étoiles. Leur masse est environ 60 fois supérieure à celle de notre soleil. De plus, ils se trouvent dans un endroit difficile à former pour les étoiles: le disque circumnucléaire (CND).

Un CND est un disque de gaz observé dans les régions centrales de nombreuses classes de galaxies qui gravitent autour d'un trou noir. Ils ont généralement une largeur de plusieurs centaines de parsecs et constituent un réservoir de gaz et de poussière sur lequel se nourrissent les trous noirs. Le centre du CND s'appelle la cavité. Une nouvelle étude dirigée par Javier R. Goicoechea de l'Instituto de Física Fundamental (Institut de physique fondamentale) de Madrid, en Espagne, a utilisé le pouvoir d'ALMA pour scruter la cavité.

La cavité elle-même n'a que 3, 5 années-lumière de diamètre. C'est un endroit chaotique, où la force irrésistible de la gravité du trou noir attire tout le gaz et la poussière vers lui, l'accélérant à des vitesses relativistes. La cavité centrale fait référence à la partie la plus intérieure de la galaxie, abritant le SMBH, le groupe nucléaire stellaire, et des flux importants de gaz ionisé interstellaire. Le bord intérieur du CND se situe à environ 1, 5 parsecs de l’étoile A du Sagittaire. Tout matériau en orbite à l'intérieur de la cavité et proche de Sag. A * devrait se déplacer à des vitesses élevées.

Cette image ALMA montre les 2 parsecs centraux de la Voie lactée, avec Sag. A * encerclé au milieu. Le bleu représente le monoxyde de carbone et le rouge représente le cyanure d'hydrogène. Le bleu en pointillé et les lignes représentent les orbites circulaires intérieure et extérieure autour du trou noir. Les lignes vertes en pointillés représentent les orbites elliptiques précédemment proposées pour s’adapter au mouvement des banderoles de gaz ionisées. Les mouvements des cloudlets CO et HCN ne suivent aucune orbite. Image: ALMA, Goicoechea et. Al. 2019.

La nouvelle étude présente une vue plus détaillée de cet environnement que jamais auparavant. L'activité à l'intérieur de la cavité centrale est dominée par de vastes flux de gaz ionisé qui gravitent autour de la cavité et se conforment à deux modèles d'orbite standard, les spirales et les ellipses. Mais ces nouveaux nuages ​​observés ne sont pas conformes à ces orbites. Ils semblent faire leur propre chose. Ils se déplacent également à des vitesses différentes de celles des flux de gaz ionisé.

Cette image montre des nuages ​​de monoxyde de carbone rouges et magenta autour du trou noir central. Les courbes de niveau noires sont les banderoles de gaz ionisé, la structure dominante à proximité du trou noir. Les nuages ​​ne se conforment pas aux orbites et aux vitesses des flux de gaz. Image: ALMA, Goicoechea et. Al. 2019.

L'équipe pense que ces nuages ​​observés récemment sont soit des restes de nuages ​​moléculaires plus massifs qui tombent dans la cavité et sont perturbés par les marées, soit qu'ils résultent d'instabilités dans le bord intérieur du CND qui conduisent à la fragmentation et à la chute. . Quoi qu'il en soit, ils font maintenant partie de l'environnement chaotique à l'intérieur de la cavité interne.

Selon le journal, ces nuages ​​récemment observés ne durent pas longtemps. Ce n'est pas surprenant compte tenu de leur proximité avec le trou noir et de tout ce qui se passe à proximité. Ils sont sujets à la photo-évaporation par le champ de rayonnement stellaire intense, balayés par les vents des étoiles massives de la grappe centrale ou perturbés par de puissants cisaillements gravitationnels.

L'équipe derrière le papier n'est pas certaine de l'origine exacte des nuages. S'ils ne sont pas des amas de gaz arrachés à de plus gros nuages ​​d'essence par la gravité intense du trou noir, ils pourraient être des amas arrachés du bord intérieur du CND. Dans tous les cas, nous savons maintenant qu'ils sont là et leur présence nous dit quelque chose sur les forces en jeu près des trous noirs.

Nous ne savons tout simplement pas exactement ce que c'est.

Sources:

  • Communiqué de presse de l'Observatoire ALMA: «Les nuages ​​soufflent autour de notre trou noir supermassif local»
  • Document de recherche: Des nuages ​​chauds moléculaires à grande vitesse autour du trou noir supermassif du centre galactique “
  • Document de recherche: «Le cycle de vie des disques de gaz circumnucléaires à explosion d'étoiles»
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