Une équipe internationale d’astronomes est parvenue, grâce à l’aide du Très Grand Télescope de l’ESO, du Télescope Spatial Hubble du consortium NASA/ESA et de l’Observatoire Chandra X-Ray de la NASA, à résoudre le mystère de l’incroyable changement de comportement d’un trou noir supermassif au cœur d’une galaxie lointaine. 

En effet, une galaxie lointaine nommée Markarian 1018, a longtemps intrigué les scientifiques en raison de ses fortes variations dans la manière dont elle brille. Mais un assombrissement récent de la galaxie suggère que quelque chose d’inhabituel s’y déroule… Les scientifiques pensent que le trou noir supermassif en son centre pourrait être la raison de cet obscurcissement car celui-ci serait en manque de « carburant ». Mais alors, quelle force de l’univers pourrait perturber l’approvisionnement alimentaire d’un trou noir supermassif ? Une équipe internationale de chercheurs pense donc que ce résultat provient du fait qu’un autre trou noir supermassif se situe à proximité de la galaxie et qu’il monopolise les stocks de « nourriture ».

La galaxie Markarian 1018 a été découverte dans les années 1970 et à cette époque, elle ne brillait que très peu. Pourtant, 5 ans après sa découverte, de nouvelles observations ont démontré qu’elle brillait de manière bien plus vive… En effet, il existe de nombreuses galaxies possédant un noyau extrêmement brillant, alimenté par un trou noir supermassif. Ce sont les galaxies actives, objets les plus brillants de l’univers. Leur brillance extrême s’expliquerait par l’afflux de matière chaude aux abords du trou noir (accrétion). À noter que ce type de galaxies présentent des émissions fortes dans les domaines radio, ultraviolet, infrarouge et rayons X du spectre électromagnétique et elles représenteraient plus de 5 % de l’ensemble des galaxies de l’univers observable.

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Une image de la galaxie Markarian 1018, prise par le Très Grand Télescope de l’ESA. Disponible en HD, ici. Crédit : ESO/CARS Survey

Mais lorsque les chercheurs ont observé la galaxie de manière plus précise l’année dernière, à l’aide du Très Grand Télescope de l’Observatoire européen austral (ESO), cette lumière intense avait tout simplement disparu. « Nous avons été stupéfaits d’observer le changement si rare et spectaculaire de Markarian 1018 », explique Rebecca McElroy de l’Université de Sydney en Australie. « Nous avons eu la chance de détecter cet événement 3-4 jours seulement après que le déclin ait débuté, ce qui nous a permis de mettre en place le suivi d’observations nécessaire pour étudier, dans le détail, le phénomène d’accrétion au sein des galaxies actives. Un phénomène qui ne peut être étudié autrement », ajoute Bernd Husemann, auteur principal de l’un des deux articles relatifs à cette découverte, publié par l’ESO.

Étant donné que Markarian 1018 est le produit de la fusion majeure de deux galaxies, dotées chacune d’un trou noir supermassif en leur centre, « peut être que tout cela est dû à des interactions avec un second trou noir supermassif », ajoute McElroy. L’hypothèse d’un tel système binaire est donc envisageable. En effet, « quand des galaxies se rapprochent les unes des autres, elles finissent par fusionner (…) et la plupart des galaxies ont des trous noirs supermassifs. Donc si vous jetez deux galaxies l’une contre l’autre, il y aura deux trous noirs qui finiront par couler au centre », explique McElroy.  En d’autres termes, il est possible que cet autre trou noir supermassif ait littéralement empiété sur le vide d’origine au centre de Markarian 1018 et qu’il le prive de carburant, empêchant ainsi son accumulation, et donc, sa brillance extrême.

Les chercheurs admettent qu’à ce stade des recherches il ne s’agit que d’une hypothèse. Dans tous les cas les scientifiques vont continuer leurs recherches. « Nous avons été en mesure de nous prononcer sur quelques scénarios, mais nous recevons encore beaucoup de données (…) de ce fait, l’équipe souhaite vraiment en découvrir davantage afin de mieux comprendre ce qui se passe derrière le comportement de cette galaxie inhabituelle », conclut McElroy.

Source : ESOCAASTROAstronomy & Astrophysics

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