L'échelle de couleurs de l'image montre la quantité de rayonnement infrarouge (chaleur) provenant des particules de poussière chaudes dans les filaments et les étoiles lumineuses à une année-lumière du centre galactique. La position du trou noir est indiquée par un astérisque. Les lignes tracent les directions du champ magnétique et révèlent les interactions complexes entre les étoiles et les filaments poussiéreux, et l'impact qu'ils et la force gravitationnelle ont sur eux. Les observations ont été faites avec le plus grand télescope d'Europe, qui a permis de révéler pour la première fois les détails de la structure fine dans les champs magnétiques. Crédit :E. Lopez-Rodriguez / NASA Ames / Université du Texas à San Antonio
Les astronomes révèlent une nouvelle carte haute résolution des lignes de champ magnétique dans le gaz et la poussière tourbillonnant autour du trou noir supermassif au centre de notre Galaxie, publié dans un nouveau journal en Avis mensuels de la Royal Astronomical Society . L'équipe, dirigé par le professeur Pat Roche de l'Université d'Oxford, créé la carte, qui est le premier du genre, à l'aide de la caméra infrarouge CanariCam attachée au Gran Telescopio Canarias situé sur l'île de La Palma.
Les trous noirs sont des objets dont les champs gravitationnels sont si puissants que même la lumière ne peut leur échapper. Le centre de presque toutes les galaxies semble abriter un trou noir, et celui dans lequel nous vivons, la voie Lactée, ne fait pas exception. Les étoiles se déplacent autour du trou noir à des vitesses allant jusqu'à 30 millions de kilomètres à l'heure, indiquant qu'il a une masse de plus d'un million de fois notre Soleil.
La lumière visible provenant de sources situées au centre de la Voie lactée est bloquée par des nuages de gaz et de poussière. Lumière infrarouge, ainsi que les rayons X et les ondes radio, traverse ce matériau obscurcissant, les astronomes l'utilisent donc pour voir la région plus clairement. CanariCam combine l'imagerie infrarouge avec un dispositif polarisant, qui filtre préférentiellement la lumière avec les caractéristiques particulières liées aux champs magnétiques.
La nouvelle carte couvre une région d'environ une année-lumière de chaque côté du trou noir supermassif. La carte montre l'intensité de la lumière infrarouge, et trace des lignes de champ magnétique dans des filaments de grains de poussière chauds et de gaz chauds, qui apparaissent comme des lignes fines rappelant les coups de pinceau dans une peinture.
Les filaments, plusieurs années-lumière, semblent se rencontrer près du trou noir (à un point en dessous du centre de la carte), et peut indiquer où convergent les orbites des flux de gaz et de poussière. Une caractéristique importante relie certaines des étoiles les plus brillantes au centre de la Galaxie. Malgré les vents forts qui soufflent de ces étoiles, les filaments restent en place, lié par le champ magnétique à l'intérieur d'eux. Ailleurs, le champ magnétique est moins clairement aligné avec les filaments. En fonction de la manière dont les matières s'écoulent, une partie pourrait éventuellement être capturée et engloutie par le trou noir.
Les nouvelles observations donnent aux astronomes des informations plus détaillées sur la relation entre les étoiles brillantes et les filaments poussiéreux. L'origine du champ magnétique dans cette région n'est pas comprise, mais il est probable qu'un champ magnétique plus petit s'étend à mesure que les filaments sont allongés par l'influence gravitationnelle du trou noir et des étoiles dans le centre galactique.
Roche fait l'éloge de la nouvelle technique et du résultat :« De grands télescopes comme GTC, et des instruments comme CanariCam, livrer de vrais résultats. Nous sommes maintenant en mesure de regarder le matériel courir autour d'un trou noir 25, à 000 années-lumière, et pour la première fois y voir les champs magnétiques en détail."
L'équipe utilise CanariCam pour sonder les champs magnétiques dans les régions poussiéreuses de notre galaxie. Ils espèrent obtenir d'autres observations du Centre Galactique pour étudier le champ magnétique à plus grande échelle et comment il se lie aux nuages de gaz et de poussière en orbite autour du trou noir à des distances de plusieurs années-lumière.
