Les quasars sont les balises les plus brillantes de l'univers; brillant avec des magnitudes plus lumineuses que des galaxies entières et les étoiles qu'elles contiennent. Au centre de cette lumière, au coeur d'un quasar, les chercheurs pensent, est un trou noir dévorant.

Des chercheurs ont pour la première fois observé la vitesse accélérée à laquelle huit quasars consomment du carburant interstellaire pour alimenter leurs trous noirs. Ils ont publié leurs résultats le 4 septembre, La nature .

"Comme les balises stables les plus lumineuses de l'univers, les quasars seraient alimentés par un disque d'accrétion autour du trou noir central, " dit Hongyan Zhou, auteur de l'article et membre du corps professoral de l'Université des sciences et technologies de Chine. Zhou est également affilié au SOA Key Laboratory for Polar Science de l'Institut de recherche polaire de Chine.

Zhou a comparé le trou noir à un dragon affamé.

"Le trou noir supermassif au centre du quasar engloutit une énorme quantité de matériaux à proximité, qui éblouissent et brillent lorsqu'ils constituent un disque d'accrétion avant de finalement glisser dans le trou noir, " dit Zhou. " En dehors du disque d'accrétion, les matériaux sont continuellement pompés de toutes les directions vers le centre par gravité pour alimenter le trou noir avec un appétit sans fin."

Un disque d'accrétion est une masse de matière en spirale centrée autour d'une source monumentale de gravité consommant de la matière interstellaire - ce que les chercheurs ont théorisé est un trou noir. Tout comme la façon dont l'eau se vide d'une baignoire, le matériau tourne beaucoup plus vite à mesure qu'il se rapproche du drain.

"Nous pensons que ce paradigme des trous noirs au centre des quasars est exact, mais des questions fondamentales restent sans réponse :le disque d'accrétion est-il alimenté par une masse externe ? Si c'est le cas, comment?" dit Zhou.

Le gaz interstellaire ne peut pas être observé directement, car sa signature de rayonnement est submergée par la luminosité du disque d'accrétion. Au lieu, les chercheurs surveillent la chute de gaz dans le disque d'accrétion qui pourrait traverser leur champ de vision. Le gaz fait une sorte d'éclipse entre la Terre et le disque d'accrétion, lancer des lignes sur le spectre de rayonnement du disque.

Les chercheurs ont utilisé l'effet Doppler pour mesurer ces raies et observer la vitesse du gaz pénétrant dans le disque, vers le trou noir. Un exemple classique d'effet Doppler est la façon dont le ton d'une sirène de police diminue une fois qu'elle passe. Les astronomes appellent ce pas de passage le "décalage vers le rouge" lorsqu'ils mesurent la vitesse à laquelle les gaz se déplacent vers un objet éloigné de la Terre.

Zhou et son équipe ont mesuré des vitesses de 5, 000 kilomètres par seconde. En comparaison, un avion de ligne voyage à moins de mille kilomètres à l'heure.

"Une vitesse aussi élevée ne peut être accélérée que par la forte gravité du trou noir central, " dit Zhou. " C'est comparable à comment, dans une pluie de météorites, plus les météores se rapprochent du sol, plus ils tombent vite."

Dans les quasars observés par Zhou, les disques d'accrétion étaient alimentés par une masse externe à chute rapide provenant de l'espace environnant. Les disques eux-mêmes créent alors des afflux vers le trou noir.

Prochain, Zhou et son équipe prévoient d'étudier exactement comment ces "dragons" quasars organisent et différencient la masse externe des disques d'accrétion aux afflux de carburant. D'après Zhou, l'élucidation de ce processus pourrait mieux éclairer la compréhension de la formation des quasars, combien de temps ils durent et quand et comment ils se terminent.