Le centre de notre Galaxie a été intensément étudié pendant de nombreuses années, mais il réserve encore des surprises aux scientifiques. Une structure en forme de serpent qui se cache près du trou noir supermassif de notre galaxie est la dernière découverte à éveiller les astronomes.

En 2016, Farhad Yusef-Zadeh de la Northwestern University a signalé la découverte d'un filament inhabituel près du centre de la Voie lactée en utilisant le Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) de la NSF. Le filament mesure environ 2,3 années-lumière de long et s'incurve pour pointer vers le trou noir supermassif, appelé Sagittaire A* (Sgr A*), situé dans le centre galactique.

Maintenant, une autre équipe d'astronomes a utilisé une technique pionnière pour produire l'image de la plus haute qualité jamais obtenue de cet objet incurvé.

"Avec notre image améliorée, nous pouvons maintenant suivre ce filament beaucoup plus près du trou noir central de la Galaxie, et il est maintenant assez proche pour nous indiquer qu'il doit provenir de là, " a déclaré Mark Morris de l'Université de Californie, Los Angeles, qui a dirigé l'étude. "Toutefois, nous avons encore du travail à faire pour découvrir quelle est la vraie nature de ce filament."

Les chercheurs ont envisagé trois explications principales pour le filament. La première est qu'elle est causée par des particules à grande vitesse éjectées du trou noir supermassif. Un trou noir en rotation couplé à un gaz en spirale vers l'intérieur peut produire une rotation, tour verticale de champ magnétique qui s'approche ou même file l'horizon des événements, le point de non-retour de la matière tombante. Dans cette tour, les particules seraient accélérées et produiraient des émissions radio lorsqu'elles s'enrouleraient autour des lignes de champ magnétique et s'éloigneraient du trou noir.

La deuxième, plus fantastique, la possibilité est que le filament soit une corde cosmique, théorique, des objets longs non encore détectés, objets extrêmement minces qui transportent des courants de masse et électriques. Précédemment, les théoriciens avaient prédit que les cordes cosmiques, s'ils existent, migrerait vers les centres des galaxies. Si la chaîne se rapproche suffisamment du trou noir central, elle peut être capturée une fois qu'une partie de la chaîne traverse l'horizon des événements.

La dernière option est que la position et la direction du filament aligné avec le trou noir ne sont que des superpositions fortuites, et il n'y a pas vraiment d'association entre les deux. Cela impliquerait que c'est comme des dizaines d'autres filaments connus trouvés plus loin du centre de la Galaxie. Cependant, il est peu probable qu'une telle coïncidence se produise par hasard.

"Une partie du frisson de la science est de tomber sur un mystère qui n'est pas facile à résoudre, " a déclaré le co-auteur Jun-Hui Zhao du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics à Cambridge, Messe. "Bien que nous n'ayons pas encore la réponse, le chemin pour le trouver est fascinant. Ce résultat motive les astronomes à construire des radiotélescopes de nouvelle génération avec une technologie de pointe."

Chacun des scénarios étudiés fournirait un aperçu intrigant s'il s'avérait vrai. Par exemple, si le filament est causé par des particules éjectées par Sgr A*, cela révélerait des informations importantes sur le champ magnétique dans cet environnement particulier, montrant qu'il est lisse et ordonné plutôt que chaotique.

La deuxième option, la corde cosmique, fournirait la première preuve d'une idée hautement spéculative avec des implications profondes pour la compréhension de la gravité, l'espace-temps et l'Univers lui-même.

La preuve de l'idée que les particules sont éjectées magnétiquement du trou noir viendrait de l'observation que les particules plus éloignées de Sgr A * sont moins énergétiques que celles proches. Un test de l'idée de la corde cosmique capitalisera sur la prédiction des théoriciens selon laquelle la ficelle doit se déplacer à une fraction élevée de la vitesse de la lumière. Des observations de suivi avec le VLA devraient être en mesure de détecter le changement de position correspondant du filament.

Même si le filament n'est pas physiquement lié à Sgr A*, la courbure de la forme de ce filament est encore inhabituelle. Le virage coïncide avec, et pourrait être causé par, une onde de choc, semblable à un bang sonique, où l'onde de choc d'une étoile éclatée entre en collision avec les vents puissants qui s'éloignent des étoiles massives entourant le trou noir central.

"Nous continuerons à chasser jusqu'à ce que nous ayons une explication solide pour cet objet, " a déclaré le co-auteur Miller Goss, de l'Observatoire national de radioastronomie de Socorro, Nouveau Mexique. "Et nous visons à produire encore mieux, des images plus révélatrices."

Un article décrivant ces résultats est paru le 1er décembre Numéro 2017 du Lettres de revues astrophysiques .