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    Gaz sortant des noyaux supermassifs des trous noirs des galaxies

    Une image de la galaxie Markarian 348 dans l'ultraviolet. Son noyau actif alimente le gaz atomique sortant, et de nouvelles observations de celle-ci et de quatre galaxies similaires ont permis d'imager l'écoulement ainsi qu'un composant gazeux en rotation. Crédit :NASA/GALEX

    Trous noirs supermassifs au noyau de la plupart des galaxies, y compris notre Voie Lactée, se développer progressivement à mesure que la matière s'accumule sur le trou noir de la graine. Les processus physiques à l'origine de cette croissance – les processus dits d'alimentation et de rétroaction – se produisent à proximité du noyau de la galaxie. Lorsque l'accrétion devient active, un rayonnement est émis qui illumine et ionise le gaz à proximité du noyau.

    Les vents du disque d'accrétion peuvent interagir avec le gaz pour produire un gaz sortant qui atteint des vitesses de centaines de km/sec. Des jets relativistes de particules émanant du trou noir peuvent également interagir avec sa matière. Ces différents types de rétroaction sont essentiels pour éviter de produire des galaxies trop massives.

    Des preuves claires de tous ces processus ont été détectées dans leurs raies d'émission optique d'atomes ionisés, dont les vitesses peuvent être mesurées. Cependant, il a été beaucoup plus difficile d'obtenir des informations spatiales sur la géométrie du gaz excité. L'astronome de CfA Martin Elvis et neuf collègues ont utilisé le télescope Gemini de huit mètres et un nouvel instrument puissant qui enregistre à la fois des informations spatiales à haute résolution (aussi petites que quelques centaines d'années-lumière) et des informations de vitesse.

    L'équipe a étudié cinq galaxies relativement proches connues pour avoir des noyaux de trous noirs actifs avec une émission atomique brillante. Ils ont découvert que dans tous les cas, le gaz a deux composants principaux, un tournant et un sortant. Mais sinon, les galaxies sont toutes quelque peu différentes :dans l'une, le gaz tourne à l'opposé de ses étoiles, dans un autre, on ne voit qu'un seul lobe de l'écoulement, et il y a aussi d'autres différences. Le nouvel article n'est que le premier d'une série qui devrait sonder et modéliser en détail la croissance des trous noirs nucléaires.


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