Des «cheminées» à rayons X géantes au centre la Voie Lactée

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Le centre de notre galaxie est une frénésie d’activité. Un trou noir gigantesque – 4 millions de fois plus massif que le soleil – libère de l’énergie en rejetant des détritus interstellaires tandis que les étoiles voisines éclatent par la suite.

Des cheminées d’évacuation d’énergie au centre de notre galaxie

À présent, une équipe internationale d’astronomes a découvert deux canaux d’échappement, appelés «cheminées de centres galactiques» – qui semblent canaliser la matière et l’énergie vers un « feu d’artifice cosmique » situé au centre de la Voie lactée, à environ 28 000 années-lumière de la Terre.

Mark Morris, professeur d’astronomie et d’astrophysique à l’UCLA, a contribué à cette recherche, qui est publiée le 21 mars dans la revue Nature.

« Nous émettons l’hypothèse que ces cheminées sont des bouches d’évacuation de toute l’énergie libérée au centre de la galaxie », a déclaré Morris. Toutes les galaxies sont des usines géantes formant des étoiles, mais leur productivité peut varier considérablement – d’une galaxie à l’autre et même au cours de la vie de chaque galaxie.

Un des mécanismes permettant d’étouffer le taux de production d’étoiles est la fontaine de matières et d’énergie attisée par le trou noir très lourd qui se cache au centre d’une galaxie.

« La formation des étoiles détermine le caractère d’une galaxie », a déclaré Morris. Et c’est quelque chose qui nous tient à cœur, car les étoiles produisent les éléments lourds à partir desquels les planètes et la vie vont émerger.

Pour mieux comprendre ils sont utilisé le satellite XMM-Newton 

Pour mieux comprendre le devenir de cette sortie d’énergie, Morris et ses collègues ont dirigé le satellite XMM-Newton de l’Agence spatiale européenne, qui détecte les rayons X cosmiques, vers le centre de la Voie lactée. Comme les rayons X sont émis par des gaz extrêmement chauds, ils sont particulièrement utiles pour cartographier les environnements énergétiques dans des zones de l’espace.

Dans les images qu’ils ont recueillies de 2016 à 2018 et en 2012, les chercheurs ont trouvé deux panaches de rayons X – les cheminées du centre galactique – qui s’étendent dans des directions opposées à partir du centre central de la galaxie. Chaque panache prend naissance à environ 160 années-lumière du trou noir supermassif et s’étend sur plus de 500 années-lumière.

Ces cheminées sont reliées à deux structures gigantesques connues sous le nom de bulles de Fermi, des cavités creusées dans le gaz qui enveloppe la galaxie. Ces bulles, qui sont remplies de particules à haute vitesse, chevauchent le centre de la galaxie et s’étirent sur 25 000 années-lumière dans les deux sens. Certains astronomes soupçonnent les bulles de Fermi d’être des reliques d’éruptions massives du trou noir supermassif, tandis que d’autres pensent que ces bulles sont détruites par des hordes d’étoiles naissantes. Dans les deux cas, les cheminées pourraient être les conduits par lesquels les particules à grande vitesse y parviennent.

Cette énergie peut soit déclencher soit arrêter la formation d’étoiles

Comprendre comment l’énergie se déplace du centre d’une galaxie à ses limites extérieures pourrait permettre de comprendre pourquoi certaines galaxies débordent de formations stellaires alors que d’autres sont en sommeil. « Dans des cas extrêmes, cette source d’énergie peut soit déclencher soit arrêter la formation d’étoiles dans la galaxie », a déclaré Morris.

Notre galaxie n’est pas aussi extrême: d’autres galaxies ont des fontaines alimentées par des trous noirs centraux qui pèsent mille fois plus que le nôtre, mais le centre de la Voie lactée offre un aperçu détaillé de ce qui pourrait se passer dans des galaxies plus énergiques.

« Nous savons que les écoulements et les vents de matière et d’énergie émanant d’une galaxie sont essentiels pour sculpter et modifier la forme d’une galaxie au fil du temps. Ils jouent un rôle clé dans la manière dont les galaxies et d’autres structures se forment et évoluent dans le cosmos », a déclaré le responsable. auteur Gabriele Ponti de l’Institut Max Planck de physique extraterrestre de Garching, en Allemagne. «Heureusement, notre galaxie nous fournit un laboratoire à proximité pour explorer cela en détail et explorer comment ces matériaux s’écoulent dans l’espace qui nous entoure.»

Le centre de notre galaxie pour mieux comprendre cette énergie

Morris a déclaré que les centres des galaxies les plus proches sont des centaines, voire des milliers de fois plus éloignés que la nôtre. «La quantité d’énergie sortant du centre de notre galaxie est limitée, mais c’est un très bon exemple de centre galactique que nous pouvons observer et essayer de comprendre», a-t-il déclaré.

Neuf auteurs de cinq pays ont contribué à cette étude. Cette recherche a été financée par la NASA, le Centre national français d’études spatiales, l’Agence nationale française pour la recherche, le Ministère fédéral allemand de l’économie et de la technologie, le Centre aérospatial allemand et la Société Max Planck.

Source : University of California, Los Angeles
Crédit photo : PXHere

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