Des astronomes ont capturé une image nette d’un filament long de 2.3 années-lumière, serpentant autour du trou noir supermassif situé au centre de la Voie lactée.

La structure en elle-même a été découverte en 2012, mais cette nouvelle image révèle que la longue ligne semble être assez proche du cœur sombre de la galaxie. Tandis que pouvoir observer de plus près ce filament mystérieux aide à affiner les hypothèses sur ce que cela pourrait être, les astronomes sont encore loin d’avoir une quelconque réponse.

Une équipe de chercheurs a pu produire cette image en utilisant les données du National Radio Astronomy Observatory’s (NRAO) Karl G. Jansky Very Large Array, et a utilisé une nouvelle technique d’imagerie pour aider à mettre en lumière les détails.

Pour les astronomes, ce filament est un mystère passionnant, qui nécessite une réponse : « Une partie du suspens de la science réside dans les mystères qui ne sont pas faciles à résoudre », annonce l’astronome Jun-Hui Zhao, du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics à Cambridge (Massachusetts, USA). « Bien que nous n’ayons pas encore la réponse, le chemin pour la trouver est fascinant. Ce résultat motive les astronomes à construire des radiotélescopes de nouvelle génération avec une technologie de pointe », ajoute-t-il.

Il n’est pas inhabituel de trouver de longs flux gazeux ou des lignes de particules incandescentes s’étendant à travers de grandes régions de l’espace.

Des structures telles que celle-ci, également appelées filaments radio non-thermiques (NRF – nonthermal radio filament), ont déjà été observées auparavant dans notre galaxie. La plupart sont beaucoup plus longues, mais leurs origines sont encore mystérieuses.

trou noir supermassif filament centre galaxie

Crédits : NSF/VLA/UCLA/M. Morris et al.

À l’origine, les chercheurs soupçonnaient qu’ils avaient quelque chose à voir avec les champs magnétiques de la Voie lactée. Mais à mesure que d’autres filaments de ce type étaient découverts et qu’ils possédaient des « directions » étranges, cette idée fut abandonnée.

Ce qui rend ce filament spécifique si inhabituel, c’est qu’il semble chatouiller l’horizon des événements de Sagittaire A* (Sgr A*), le trou noir supermassif situé au centre de notre galaxie. Cela permet d’aboutir à d’intéressantes hypothèses expliquant pourquoi de longs filaments de particules émettent de la lumière dans la plage des ondes radioélectriques du spectre électromagnétique.

Tout d’abord, éliminons l’option qui serait la moins intéressante. Il se pourrait qu’il ne s’agisse de rien d’important : un simple filament qui semble connecté à un trou noir. En d’autres termes, il pourrait être l’équivalent astronomique d’un cheveu devant l’objectif. Mais selon les astronomes, cette option est extrêmement improbable, même si nous ne pouvons pas la rejeter totalement à l’heure actuelle.

L’hypothèse favorite des chercheurs, suggère que le filament est constitué de particules qui se font happer par Sgr A*. En effet, des tourbillons de particules qui se précipitent dans un trou noir peuvent générer un champ magnétique puissant, qui agit à son tour comme un accélérateur de particules. Des particules chargées et canalisées à une telle vitesse extrême pourraient expliquer ce flux mince et rougeoyant.

L’autre possibilité, plus excitante mais moins probable, est qu’il s’agisse en réalité d’un objet hypothétique connu sous le nom de corde cosmique. Les cordes cosmiques sont considérées comme des défauts « topologiques » unidimensionnels immensément massifs qui se forment entre différentes parties d’un vide, à mesure que l’espace se dilate. En d’autres termes, ils ressemblent à des fissures dans l’espace qui se sont formées lorsque notre Univers naissant s’est étiré. (Concept qui ne doit donc pas être confondu avec la théorie des cordes).

Étant donné que ces objets devraient être extrêmement massifs, si les cordes cosmiques existent bel et bien, alors le milieu d’une galaxie serait un bon endroit pour en chercher. Mais jusqu’à présent nous n’en sommes pas certains, alors les astronomes continueront à recueillir de plus en plus d’éléments pour pouvoir exclure l’une ou l’autre des hypothèses.

Mais dans tous les cas, définir avec précision la nature de ce filament mystérieux, sera une aubaine pour l’astronomie. S’il s’agit de particules se faisant happer par Sgr A*, cela nous en apprendrait davantage sur les champs magnétiques dans cette zone très chaotique située autour des trous noirs. De plus, repérer une corde cosmique dans la nature serait une découverte majeure, qui nous en apprendrait beaucoup sur la nature même de l’Univers et ses origines. « Nous continuerons à chasser les informations jusqu’à ce que nous ayons une explication solide concernant cet objet. Et nous visons à produire par la suite des images possèdant encore une meilleure qualité et qui soient plus révélatrices », a déclaré Miller Goss, de la NRAO.

Sources : The Astrophysical Journal Letters, Harvard Smithsonian Centre for Astrophysics

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