Une image radio du centre de la Voie lactée avec une partie du réseau de télescopes MeerKAT au premier plan. Le plan de la galaxie est marqué par une série de caractéristiques lumineuses, les étoiles explosées et les régions où naissent de nouvelles étoiles, et traverse l'image en diagonale du bas à droite au centre supérieur. Le trou noir au centre de la Voie lactée est caché dans la plus brillante de ces régions étendues. Les bulles radio s'étendent d'entre les deux antennes les plus proches jusqu'au coin supérieur droit. De nombreux filaments magnétisés peuvent être vus parallèlement aux bulles. .Dans cette vue composite, le ciel à gauche de la deuxième antenne la plus proche est le ciel nocturne visible à l'œil nu, et l'image radio à droite a été agrandie pour mettre en évidence ses caractéristiques fines. Crédit :SARAO/Oxford/NRAO
Une équipe internationale d'astronomes, dont Farhad Yusef-Zadeh de la Northwestern University, a découvert l'une des plus grandes structures jamais observées dans la Voie lactée. Une paire de bulles émettrices de radio récemment repérées atteint des centaines d'années-lumière de haut, éclipsant toutes les autres structures de la région centrale de la galaxie.
L'équipe croit que l'énorme, La structure en forme de sablier est probablement le résultat d'une explosion d'une énergie phénoménale qui a éclaté près du trou noir supermassif de la Voie lactée il y a plusieurs millions d'années.
"Le centre de notre galaxie est relativement calme par rapport à d'autres galaxies avec des trous noirs centraux très actifs, " a déclaré Ian Heywood de l'Université d'Oxford, premier auteur de l'étude. "Toutefois, le trou noir central de la Voie lactée peut, de temps en temps, devenir anormalement actif, s'embrasant alors qu'il dévore périodiquement d'énormes amas de poussière et de gaz. Il est possible qu'une telle frénésie alimentaire ait déclenché de puissantes explosions qui ont gonflé cette caractéristique inédite. »
L'article sera publié le 11 septembre dans la revue La nature . Les co-auteurs de l'étude représentent 15 institutions, y compris le nord-ouest, Oxford, l'Observatoire sud-africain de radioastronomie au Cap et l'Observatoire national de radioastronomie à Charlottesville, Virginie.
Pour ce travail, l'équipe a utilisé le télescope MeerKAT de l'Observatoire de radioastronomie sud-africain (SARAO), le plus grand projet scientifique en Afrique. Il s'agit du premier document détaillant les recherches effectuées avec la gamme complète de 64 antennes de MeerKAT depuis son lancement en juillet 2018.
Les mystères de la voie lactée
Plus turbulent et exceptionnellement actif par rapport au reste de la Voie lactée, l'environnement entourant le trou noir central de notre galaxie recèle de nombreux mystères. Yusef Zadeh du nord-ouest, un auteur principal de l'article, a consacré sa carrière à l'étude des processus physiques qui se produisent dans le centre mystifiant de la Voie lactée.
Une image radio des parties centrales de la Voie lactée. Le plan de la galaxie est marqué par une série de caractéristiques lumineuses, les étoiles explosées et les régions où naissent de nouvelles étoiles, et s'exécute horizontalement à travers l'image. Le trou noir au centre de la Voie lactée est caché dans la plus brillante de ces régions étendues. Les bulles radio découvertes par MeerKAText se terminent verticalement au-dessus et au-dessous du plan de la galaxie. De nombreux filaments magnétisés peuvent être vus parallèlement aux bulles. Crédit :SARAO/Oxford
Au début des années 1980, Yusef-Zadeh a découvert à grande échelle, filaments magnétiques hautement organisés au centre de la Voie lactée, 25, 000 années-lumière de la Terre. Alors que leur origine est restée un mystère non résolu depuis, les filaments sont des radiostructures qui s'étendent sur des dizaines d'années-lumière de long et une année-lumière de large.
"Les bulles radio découvertes avec MeerKAT éclairent maintenant l'origine des filaments, " Yusef-Zadeh a déclaré. " Presque tous les plus de 100 filaments sont confinés par les bulles radio. "
Yusef-Zadeh est professeur de physique et d'astronomie au Weinberg College of Arts and Sciences de Northwestern et membre du CIERA (Centre d'exploration et de recherche interdisciplinaires en astrophysique), un centre de recherche doté de Northwestern s'est concentré sur l'avancement des études d'astrophysique en mettant l'accent sur les connexions interdisciplinaires.
Les chercheurs pensent que l'association étroite des filaments avec les bulles implique que l'événement énergétique qui a créé les bulles radio est également responsable de l'accélération des électrons nécessaires pour produire l'émission radio des filaments magnétisés.
Tracer des régions énergétiques
En utilisant MeerKAT, l'équipe de recherche a cartographié de vastes régions au centre de la galaxie, effectuer des observations à des longueurs d'onde proches de 23 centimètres. Une émission radio de ce type est générée dans un processus connu sous le nom de rayonnement synchrotron, dans lequel les électrons se déplaçant à une vitesse proche de la lumière interagissent avec les champs magnétiques. Cela produit un signal radio caractéristique qui peut être utilisé pour tracer des régions énergétiques dans l'espace. La lumière radio vue par MeerKAT pénètre facilement les nuages denses de poussière qui bloquent la lumière visible du centre de la galaxie.
En examinant l'étendue et la morphologie presque identiques des bulles jumelles, les chercheurs pensent avoir trouvé des preuves convaincantes que ces caractéristiques ont été formées à partir d'une éruption violente qui, sur une courte période, a traversé le milieu interstellaire dans des directions opposées.
"Ces énormes bulles ont jusqu'à présent été cachées par l'éclat d'une émission radio extrêmement brillante du centre de la galaxie, " a déclaré Fernando Camilo de SARAO à Cape Town et co-auteur de l'article. " Eliminer les bulles du bruit de fond était un tour de force technique, rendu possible uniquement par les caractéristiques uniques et l'emplacement idéal de MeerKAT. Avec cette découverte inattendue, nous assistons dans la Voie lactée à une nouvelle manifestation de sorties de matière et d'énergie à l'échelle de la galaxie, finalement gouverné par le trou noir central."
