Ces images montrent la présence d’un conduit d’évacuation fixé à une cheminée libérant des gaz chauds provenant d’une région autour du trou noir supermassif au centre de la Voie lactée, comme indiqué dans notre dernier communiqué de presse. Dans l’image principale de ce graphique, les rayons X de l’observatoire de rayons X Chandra de la NASA (en bleu) ont été combinés avec les données radio du télescope MeerKAT (en rouge).
Auparavant, les astronomes avaient identifié une « cheminée » de gaz chaud près du Centre Galactique en utilisant les données de rayons X de Chandra et du XMM-Newton de l’ESA. L’émission radio détectée par MeerKAT montre l’effet des champs magnétiques enfermant le gaz dans la cheminée.
Les preuves de l’évent d’évacuation sont mises en évidence dans l’encadré, qui comprend uniquement les données de Chandra. Plusieurs crêtes de rayons X montrant des rayons X plus brillants apparaissent en blanc, à peu près perpendiculaires au plan de la Galaxie. Les chercheurs pensent qu’il s’agit des parois d’un tunnel, en forme de cylindre, qui aident à canaliser les gaz chauds lorsqu’ils montent le long de la cheminée et s’éloignent du Centre Galactique.
Une version étiquetée de l’image donne les emplacements de la bouche d’échappement, de la cheminée, du trou noir supermassif au centre de la Voie lactée (appelé Sagittaire A*, ou Sgr A* en abrégé) et le plan de la galaxie.
Cet évent récemment découvert est situé près du sommet de la cheminée, à environ 700 années-lumière du centre de la Galaxie. Pour mettre en valeur les caractéristiques de la cheminée et du conduit d’évacuation, l’image a été tournée de 180 degrés par rapport à l’orientation conventionnelle utilisée par les astronomes, de sorte que la cheminée soit pointée vers le haut.
Les auteurs de la nouvelle étude pensent que l’évent d’évacuation s’est formé lorsque des gaz chauds s’élevant à travers la cheminée ont heurté un gaz plus froid se trouvant sur son passage. La luminosité des parois des bouches d’aération dans les rayons X est causée par les ondes de choc – semblables aux bangs soniques des avions supersoniques – générées par cette collision. Le côté gauche de l’orifice d’évacuation est probablement particulièrement brillant aux rayons X, car le gaz s’écoulant vers le haut frappe la paroi du tunnel selon un angle plus direct et avec plus de force que les autres régions.
Les chercheurs ont déterminé que les gaz chauds provenaient très probablement d’une séquence d’événements impliquant une chute de matière vers Sgr A*. Ils pensent que les éruptions du trou noir ont ensuite poussé le gaz vers le haut le long des cheminées et vers l’extérieur par la bouche d’évacuation.
On ne sait pas exactement à quelle fréquence le matériau tombe sur Sgr A*. Des études antérieures ont indiqué que des éruptions de rayons X spectaculaires se produisent tous les quelques centaines d’années à l’emplacement ou à proximité du trou noir central, de sorte qu’elles pourraient jouer un rôle important dans la poussée des gaz chauds vers le haut à travers la bouche d’échappement. Les astronomes estiment également que le trou noir galactique se déchire et engloutit une étoile tous les 20 000 ans environ. De tels événements entraîneraient des libérations d’énergie puissantes et explosives, dont une grande partie serait destinée à s’élever par le conduit de cheminée.
L’article décrivant ces résultats est publié dans The Astrophysical Journal et une prépublication est disponible en ligne. Les auteurs de l’article sont Scott Mackey (Université de Chicago), Mark Morris (Université de Californie, Los Angeles), Gabriele Ponti (Institut national italien d’astrophysique de Merate), Konstantina Anastasopoulou (Institut national italien d’astrophysique de Palerme) et Samaresh Mondal (Institut national italien d’astrophysique de Merate).
Le Marshall Space Flight Center de la NASA gère le programme Chandra. Le Chandra X-ray Center du Smithsonian Astrophysical Observatory contrôle les opérations scientifiques depuis Cambridge, dans le Massachusetts, et les opérations aériennes depuis Burlington, dans le Massachusetts.
En savoir plus sur l’observatoire à rayons X Chandra de la NASA.
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Cette image montre une région proche du centre de notre galaxie, la Voie Lactée, en rayons X et en lumière radio. Au bas de l’image, près du centre, se trouve un nœud de matériau brillant et enchevêtré qui ressemble à une éclaboussure de peinture. Il s’agit de la région la plus brillante de l’image et elle contient le trou noir supermassif au centre de notre galaxie, connu sous le nom de Sagittaire A*.
Le tiers inférieur de l’image ressemble à une tempête de feu en colère. Des traînées rouges et oranges sont dispersées dans toutes les directions, comme si une légion de braises provenant d’un feu crépitait et jaillissait dans les airs d’un seul coup. Des structures ressemblant à des flammes se lèchent vers le centre depuis notre droite.
Une grande partie de l’image est imprégnée de nuages bleus vaporeux montrant des rayons X détectés par Chandra. À certains endroits, les nuages bleus vaporeux semblent se former en boules de lumière de couleur turquoise et sont connus sous le nom de halos de poussière. Ils sont causés par les rayons X provenant de sources de rayons X brillantes qui se reflètent sur la poussière entourant les sources. Ces halos de poussière ressemblent à des lumières sous-marines qui brillent dans une piscine nuageuse la nuit.
S’élevant du Sagittaire A* au centre de l’image se trouve un pilier de lumière bleue appelé cheminée. Cette cheminée de gaz chauds est entourée de nuages rouges remplis d’étoiles, se présentant comme de minuscules taches rouges. Près du sommet du pilier bleu se trouve une bande bleu clair, délimitée par un cadre gris illustré. Cette traînée est appelée évent d’évacuation de la cheminée. Juste à notre gauche se trouve une autre boîte illustrée qui montre l’image en gros plan de l’évent de cheminée observé par Chandra.
Megan Watzke
Centre de radiographie Chandra
Cambridge, Mass.
617-496-7998
Jonathan Deal
Centre de vol spatial Marshall
Huntsville, Alabama.
256-544-0034
