Des chercheurs de l'Université de Californie, Santa Cruz (UCSC), crois les nuages ​​de poussière, plutôt que des trous noirs jumeaux, peut expliquer les caractéristiques trouvées dans les noyaux galactiques actifs (AGN). L'équipe publie ses résultats aujourd'hui (14 juin) dans un article de Avis mensuels de la Royal Astronomical Society .

De nombreuses grandes galaxies ont un AGN, une petite région centrale lumineuse alimentée par de la matière en spirale dans un trou noir supermassif. Lorsque ces trous noirs avalent vigoureusement de la matière, ils sont entourés de chaud, un gaz en mouvement rapide connu sous le nom de « région à raies larges » (ainsi appelé parce que les raies spectrales de cette région sont élargies par le mouvement rapide du gaz).

L'émission de ce gaz est l'une des meilleures sources d'informations sur la masse du trou noir central et sur sa croissance. La nature de ce gaz est cependant mal connue; en particulier, il y a moins d'émissions que prévu du gaz se déplaçant à certaines vitesses. L'effondrement de modèles simples a conduit certains astrophysiciens à penser que de nombreux AGN pourraient contenir non pas un mais deux trous noirs.

La nouvelle analyse est dirigée par Martin Gaskell, chercheur associé en astronomie et astrophysique à l'UCSC. Plutôt que d'invoquer deux trous noirs, cela explique une grande partie de la complexité et de la variabilité apparentes des émissions de la région des grandes lignes comme le résultat de petits nuages ​​de poussière qui peuvent partiellement obscurcir les régions les plus internes des AGN.

Gaskell commente :« Nous avons montré que de nombreuses propriétés mystérieuses des noyaux galactiques actifs peuvent être expliquées par ces petits nuages ​​​​poussiéreux provoquant des changements dans ce que nous voyons. »

Co-auteur Peter Harrington, un étudiant diplômé de l'UCSC qui a commencé à travailler sur le projet en tant qu'étudiant de premier cycle, a expliqué que le gaz en spirale vers le trou noir central d'une galaxie forme un "disque d'accrétion plat, " et le gaz surchauffé dans le disque d'accrétion émet un rayonnement thermique intense. Une partie de cette lumière est "retraitée" (absorbée et réémise) par l'hydrogène et d'autres gaz tourbillonnant au-dessus du disque d'accrétion dans la région de la ligne large. Au-dessus et au-delà de cela est une région de poussière.

"Une fois que la poussière franchit un certain seuil, elle est soumise au fort rayonnement du disque d'accrétion, " a déclaré Harrington. Les auteurs pensent que ce rayonnement est si intense qu'il souffle la poussière du disque, résultant en un écoulement agglutiné de nuages ​​de poussière commençant au bord extérieur de la région de la ligne large.

L'effet des nuages ​​de poussière sur la lumière émise est de rendre la lumière venant de derrière eux plus faible et plus rouge, tout comme l'atmosphère terrestre rend le soleil plus pâle et plus rouge au coucher du soleil. Gaskell et Harrington ont développé un code informatique pour modéliser les effets de ces nuages ​​de poussière sur les observations de la région de la ligne large.

Les deux scientifiques montrent également qu'en incluant des nuages ​​de poussière dans leur modèle, il peut reproduire de nombreuses caractéristiques d'émission de la région des grandes lignes qui ont longtemps intrigué les astrophysiciens. Plutôt que le gaz ayant un changement, distribution asymétrique difficile à expliquer, le gaz est simplement dans un uniforme, symétrique, disque turbulent autour du trou noir. Les asymétries et les changements apparents sont dus aux nuages ​​de poussière passant devant la région de la ligne large et rendant les régions derrière eux plus pâles et plus rouges.

"Nous pensons que c'est une explication beaucoup plus naturelle des asymétries et des changements que d'autres théories plus exotiques, tels que les trous noirs binaires, qui ont été invoqués pour les expliquer, " a déclaré Gaskell. "Notre explication nous permet de conserver la simplicité du modèle AGN standard de la matière en spirale sur un seul trou noir."