De mystérieux fils cosmiques sortent du trou noir de la Voie lactée

Des centaines de lignes constituées d'une multitude de gaz ont été découvertes s'étendant vers l'extérieur du trou noir au centre de notre galaxie.

La Voie lactée est pleine de fils cosmiques qui sortent du trou noir supermassif au centre de notre galaxie.

Des centaines de filaments de gaz, chacun d'une longueur de 5 à 10 années-lumière, bordent le centre galactique et rayonnent vers l'extérieur le long du plan de la galaxie comme des rayons sur une roue de vélo avec le trou noir de notre galaxie au centre, de nouvelles observations radio faites par South Révélation du télescope MeerKAT d'Afrique.

"C'était une surprise de trouver soudainement une nouvelle population de structures qui semblent pointer dans la direction du trou noir", a déclaré Farhad Yusef-Zadeh de l'Université Northwestern dans un communiqué. "Nous avons découvert que ces filaments ne sont pas aléatoires mais semblent être liés à la sortie de notre trou noir."

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En 1984, Farhad Yusef-Zadeh a découvert d'énormes filaments magnétiques minces suspendus perpendiculairement au plan galactique (la ligne imaginaire qui sépare la galaxie en une moitié "supérieure" et "inférieure") près de Sagittarius A*, le trou noir au cœur de notre galaxie de la Voie lactée qui est plus de 4 millions de fois plus grande que notre soleil. Mais sa nouvelle découverte de filaments horizontaux et filetés qui ressemblent à des lignes de points et de tirets de code Morse a été une surprise.

"Nous avons toujours pensé aux filaments verticaux et à leur origine", a déclaré Yusef-Zadeh. "J'ai l'habitude qu'ils soient verticaux. Je n'ai jamais pensé qu'il pourrait y en avoir d'autres le long du plan [de la galaxie]."

Malgré des similitudes superficielles, les deux types de filaments sont sensiblement différents l'un de l'autre et Yusef-Zadeh soupçonne qu'ils ont des origines différentes.

Par exemple, à environ 150 années-lumière de long, les filaments verticaux sont beaucoup plus grands et ne pointent pas spécifiquement vers le trou noir, mais viennent par paires et en grappes. Ils se comptent par milliers et sont remplis de particules se déplaçant presque à la vitesse de la lumière.

En revanche, seuls quelques centaines de filaments horizontaux ont été découverts, et tous situés d'un seul côté du trou noir. Ils semblent briller du rayonnement thermique émis par le gaz moléculaire chaud et étant donné qu'ils pointent radialement loin du trou noir, ils pourraient signifier une sortie de matière directement du Sagittaire A * lui-même.

Yusef-Zadeh estime que les filaments horizontaux n'ont peut-être que 6 millions d'années et qu'"ils doivent provenir d'une sorte d'écoulement d'une activité qui s'est produite il y a quelques millions d'années. Cela semble être le résultat d'une interaction de ce matière qui s'écoule avec des objets à proximité."

Ce que ces filaments pourraient nous apprendre sur le Sagittaire A* pourrait finalement être assez profond. Le « théorème sans cheveux », inventé par le célèbre théoricien John Wheeler, postule qu'un trou noir ne peut être défini que par trois propriétés : sa masse, son moment cinétique (le moment de rotation du spin du trou noir) et sa charge électrique.

Étant donné que les trous noirs ne sont pas censés porter une charge électrique particulièrement forte, cela signifie que les trous noirs sont effectivement définis uniquement par leur masse et leur spin et par aucune autre caractéristique (c'est-à-dire qu'ils n'ont «pas de cheveux»). Pour le Sagittaire A*, nous connaissons déjà la masse - 4,1 millions de fois la masse de notre soleil - mais sa rotation est moins bien connue, on pense qu'elle ne dépasse pas 10 % de la vitesse de la lumière.

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"En étudiant [les filaments], nous pourrions en savoir plus sur la rotation du trou noir et l'orientation du disque d'accrétion", a déclaré Yusef-Zadeh. Ce dernier pourrait nous en apprendre davantage sur la façon dont le Sagittaire A* se nourrit de matériel qui erre trop près de lui.

Le fait que les découvertes aient surpris Yusef-Zadeh montre qu'il reste encore beaucoup à apprendre sur le centre galactique et les interactions du trou noir avec le reste de la Voie lactée.

"Notre travail n'est jamais terminé", a-t-il déclaré. "Nous devons toujours faire de nouvelles observations et continuellement remettre en question nos idées et resserrer notre analyse."

Les résultats ont été publiés le 2 juin dans The Astrophysical Journal Letters.

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Keith Cooper est journaliste scientifique indépendant et rédacteur en chef au Royaume-Uni. Il est diplômé en physique et en astrophysique de l'Université de Manchester. Il est l'auteur de "The Contact Paradox: Challenging Our Assumptions in the Search for Extraterrestrial Intelligence" (Bloomsbury Sigma, 2020) et a écrit des articles sur l'astronomie, l'espace, la physique et l'astrobiologie pour une multitude de magazines et de sites Web.

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