L'énorme trou noir au centre de notre galaxie a un repas inhabituellement important de gaz et de poussière interstellaires, et les chercheurs ne comprennent pas encore pourquoi.

"Nous n'avons jamais rien vu de tel au cours des 24 années où nous avons étudié le trou noir supermassif, " a déclaré Andrea Ghez, Professeur de physique et d'astronomie à l'UCLA et co-auteur principal de la recherche. "C'est généralement assez calme, trou noir mauviette au régime. Nous ne savons pas ce qui motive cette grande fête."

Un article sur l'étude, dirigé par le groupe UCLA Galactic Center, que dirige Ghez, est publié aujourd'hui dans Lettres de revues astrophysiques .

Les chercheurs ont analysé plus de 13, 000 observations du trou noir de 133 nuits depuis 2003. Les images ont été recueillies par le W.M. Observatoire Keck à Hawaï et très grand télescope de l'Observatoire européen austral au Chili. L'équipe a découvert que le 13 mai, la zone juste à l'extérieur du "point de non-retour" du trou noir (ainsi appelé parce qu'une fois que la matière entre, il ne peut jamais s'échapper) était deux fois plus brillant que l'observation suivante la plus brillante.

Ils ont également observé de grands changements sur deux autres nuits cette année; ces trois changements étaient « sans précédent, " a déclaré Ghez.

La luminosité observée par les scientifiques est causée par le rayonnement du gaz et de la poussière tombant dans le trou noir; les résultats les ont incités à se demander s'il s'agissait d'un événement singulier extraordinaire ou d'un précurseur d'une activité considérablement accrue.

"La grande question est de savoir si le trou noir entre dans une nouvelle phase - par exemple si le robinet a été ouvert et que le taux de gaz tombant dans le trou noir a augmenté pendant une période prolongée - ou si nous venons de voir les feux d'artifice de quelques gouttes de gaz inhabituelles tombant dedans, " a déclaré Mark Morris, professeur de physique et d'astronomie à l'UCLA et co-auteur principal de l'article.

L'équipe a continué à observer la zone et tentera de régler cette question en fonction de ce qu'elle voit sur de nouvelles images.

"Nous voulons savoir comment les trous noirs se développent et affectent l'évolution des galaxies et de l'univers, " dit Ghez, Lauren B. Leichtman de l'UCLA et Arthur E. Levine professeur d'astrophysique. "Nous voulons savoir pourquoi le trou supermassif devient plus brillant et comment il devient plus brillant."

Les nouvelles découvertes sont basées sur des observations du trou noir, appelé Sagittaire A*, ou Sgr A*—pendant quatre nuits en avril et mai à l'observatoire de Keck. La luminosité entourant le trou noir varie toujours quelque peu, mais les scientifiques ont été stupéfaits par les variations extrêmes de luminosité au cours de cette période, y compris leurs observations du 13 mai.

"La première image que j'ai vue cette nuit-là, le trou noir était si brillant que je l'ai d'abord confondu avec l'étoile S0-2, parce que je n'avais jamais vu le Sagittaire A* aussi brillant, " a déclaré Tuan Do, chercheur à l'UCLA, l'auteur principal de l'étude. "Mais il est vite devenu clair que la source devait être le trou noir, ce qui était vraiment excitant."

Une hypothèse sur l'augmentation de l'activité est que lorsqu'une étoile appelée S0-2 s'est approchée au plus près du trou noir au cours de l'été 2018, il a lancé une grande quantité de gaz qui a atteint le trou noir cette année.

Une autre possibilité implique un objet bizarre connu sous le nom de G2, qui est très probablement une paire d'étoiles binaires, qui s'est rapproché le plus du trou noir en 2014. Il est possible que le trou noir ait arraché la couche externe de G2, Ghez a dit, ce qui pourrait aider à expliquer l'augmentation de la luminosité juste à l'extérieur du trou noir.

Morris a déclaré qu'une autre possibilité est que l'éclaircissement corresponde à la disparition de gros astéroïdes qui ont été attirés dans le trou noir.

Aucun danger pour la Terre

Le trou noir est d'environ 26, 000 années-lumière et ne présente aucun danger pour notre planète. Do a déclaré que le rayonnement devrait être 10 milliards de fois plus brillant que ce que les astronomes ont détecté pour affecter la vie sur Terre.

Lettres de revues astrophysiques a également publié un deuxième article des chercheurs, décrivant l'holographie de speckle, la technique qui leur a permis d'extraire et d'utiliser des informations très faibles à partir de 24 années de données qu'ils ont enregistrées à proximité du trou noir.

L'équipe de recherche de Ghez a rapporté le 25 juillet dans la revue Science le test le plus complet de la théorie de la relativité générale emblématique d'Einstein près du trou noir. Leur conclusion que la théorie d'Einstein a réussi le test et est correcte, au moins pour l'instant, était basé sur leur étude de S0-2 alors qu'il effectuait une orbite complète autour du trou noir.

L'équipe de Ghez en étudie plus de 3, 000 étoiles en orbite autour du trou noir supermassif. Depuis 2004, les scientifiques ont utilisé une technologie puissante que Ghez a aidé à mettre au point, appelée optique adaptative, qui corrige les effets de distorsion de l'atmosphère terrestre en temps réel. Mais l'holographie de speckle a permis aux chercheurs d'améliorer les données de la décennie avant l'entrée en jeu de l'optique adaptative. La réanalyse des données de ces années a aidé l'équipe à conclure qu'elle n'avait pas vu ce niveau de luminosité près du trou noir depuis 24 ans.

"C'était comme faire de la chirurgie LASIK sur nos premières images, " a déclaré Ghez. "Nous avons collecté les données pour répondre à une question et dévoilé par hasard d'autres découvertes scientifiques passionnantes que nous n'avions pas anticipées."