Image en fausses couleurs de NGC 5195 créée en combinant l'image radio VLA 20 cm (rouge), l'image radiographique de Chandra (vert), et l'image H-alpha du télescope spatial Hubble (bleu). L'image montre les arcs X et H-alpha, ainsi que les sorties radio du trou noir supermassif au centre de NGC 5195. Crédit :NRAO / AUI / NSF / NASA / CXC / NASA / ESA / STScI / U. Manchester / Rampadarath et al.
Une étude multi-longueurs d'onde d'une paire de galaxies en collision a révélé la cause d'un cas d'« indigestion » d'un trou noir supermassif. Les résultats seront présentés par le Dr Hayden Rampadarath lors de la réunion nationale d'astronomie à l'Université de Hull.
Une fois tous les deux cent millions d'années, la petite galaxie NGC 5195 tombe dans les bras extérieurs de son plus grand compagnon, NGC 5194, également connue sous le nom de galaxie Whirlpool. Les deux galaxies sont enfermées dans une danse gravitationnelle qui se traduira, dans des milliards d'années dans le futur, par la formation d'une seule galaxie.
Alors que NGC 5195 plonge dans le tourbillon, la matière afflue sur le trou noir supermassif au centre de NGC 5195 et forme un disque d'accrétion. Le disque se développe à un point où le trou noir supermassif ne peut plus s'accumuler ou « digérer » efficacement et la matière est projetée dans le milieu interstellaire environnant. L'année dernière, L'observatoire Chandra X-Ray de la NASA a repéré des arcs d'émission de rayons X qui semblaient résulter de ce « gavage ».
Maintenant, de nouvelles images haute résolution du cœur de NGC 5195, prises avec le réseau radio e-MERLIN, et archiver les images des environs du Very Large Array (VLA), Chandra et le télescope spatial Hubble, révéler en détail comment ces explosions se produisent et se propagent. L'étude a été menée par des astronomes du Jodrell Bank Center for Astrophysics de l'Université de Manchester.
Cartes e-MERLIN de la région nucléaire de NGC 5195 à 1,4 GHz (à gauche) et 5 GHz (à droite). Les images affichent une source partiellement résolue avec des sorties possibles à l'échelle du parsec. Crédit :e-MERLIN / U. Manchester / Rampadarath et al.
Le trou noir supermassif au centre de NGC 5195 a une masse équivalente à 19 millions de Soleils. Lorsque le processus d'accrétion s'interrompt, des forces et des pressions immenses créent une onde de choc qui pousse la matière dans le milieu interstellaire. électrons, accéléré proche de la vitesse de la lumière, interagir avec le champ magnétique du milieu interstellaire et émettre de l'énergie à des longueurs d'onde radio. L'onde de choc gonfle alors et chauffe le milieu interstellaire, qui émet dans les rayons X, et retire les électrons des atomes d'hydrogène neutres environnants pour produire de l'hydrogène gazeux ionisé. Cette bulle gonflée crée les arcs détectés par Chandra et Hubble.
Rampadarath explique : « en comparant les images VLA aux longueurs d'onde radio aux observations aux rayons X de Chandra et à l'émission d'hydrogène détectée par Hubble, montre que les fonctionnalités ne sont pas seulement connectées, mais que les sorties radio sont en fait les ancêtres des structures vues par Chandra et Hubble. C'est un événement aux proportions galactiques que nous pouvons voir à travers le spectre électromagnétique."
Il ajoute :« L'âge des arcs dans NGC 5195 est de 1 à 2 millions d'années. Pour mettre cela en contexte, les premières traces de matière ont été expulsées du trou noir de ce système à peu près à l'époque où nos ancêtres apprenaient à faire du feu. Que nous soyons capables d'observer cet événement maintenant à travers une telle gamme d'installations astronomiques est tout à fait remarquable."
