Détection d’un écho émis par le trou noir de notre galaxie il y a 200 ans

Sagittarius A* (Sgr A*), le trou noir supermassif au centre de la Voie lactée, est sorti de sa torpeur spatiale il y a 200 ans. L’équipe internationale de scientifiques dirigée par Frédéric Marin, chercheur du CNRS à l’Observatoire astronomique de Strasbourg (CNRS/Université de Strasbourg), a mis en évidence le réveil passé de ce colosse, quatre millions de fois plus massif que le Soleil. Ces travaux font l’objet d’une publication dans Nature, le 21 juin. Au début du XIX^e siècle, il a englouti durant une année des objets cosmiques qui passaient un peu trop près, puis il est de nouveau entré dans un état de quiescence. Sur Terre, aucun effet n’a été ressenti, car la distance entre Sgr A* et la planète bleue est trop importante (environ deux milliards de fois plus grande que la distance Terre - Soleil), mais l’écho de rayons X perçu, émis il y a environ 200 ans, révèle une intensité originelle au moins un million de fois plus intense que celle actuellement émise par Sgr A*. L’intensité de l’émission de rayons X entre son sommeil et son réveil peut être comparée à une luciole tapie dans une forêt qui deviendrait soudain aussi lumineuse que le Soleil. Ces résultats expliquent pourquoi les nuages moléculaires galactiques aux abords de Sgr A* brillent plus que la normale : ils réfléchissent les rayons X émis par Sgr A* il y a 200 ans. Les scientifiques ont utilisé pour leurs recherches le satellite de la NASA IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer), qui a été capable de détecter pour la toute première fois la polarisation de cette lumière X avec une grande sensibilité et de déterminer sa source, ce qui était jusqu’à présent impossible. Telle une boussole, la lumière X polarisée pointe directement vers son origine, Sgr A*, même si cette dernière est aujourd’hui quasi-éteinte. Les scientifiques poursuivent leurs travaux sur Sgr A* pour déterminer les mécanismes physiques nécessaires pour qu’un trou noir passe d’un état de somnolence à un état actif.

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Notes

1. Prononcé « Sagittarius A étoile ».
2. Les scientifiques proviennent de laboratoires situés au Japon, aux États-Unis, en Italie, à Hong Kong, au Canada, en Russie, en Allemagne, en République tchèque, au Royaume-Uni, en Finlande, en Espagne, aux Pays-Bas, en Chine et en France (Observatoire Astronomique de Strasbourg (CNRS/Université de Strasbourg) et Institut de planétologie et d’astrophysique de Grenoble (CNRS/Université Grenoble Alpes)).
3. Ils ont combiné ces données avec celles obtenues par les missions XMM-Newton de l’Agence spatiale européenne et Chandra de la NASA.
4. La polarisation correspond à la direction privilégiée des oscillations du champ électrique d'une onde lumineuse.

Bibliographie

X-ray polarization evidence for a 200 years-old flare of Sgr A*. Frédéric Marin, Eugene Churazov, Ildar Khabibullin, Riccardo Ferrazzoli, Laura Di Gesu, Thibault Barnouin, Alessandro Di Marco, Riccardo Middei, Alexey Vikhlinin, EnricoCosta, Paolo Soffitta, Fabio Muleri, Rashid Sunyaev, William Forman, Ralph Kraft, Stefano Bianchi, Immacolata Donnarumma, Pierre-Olivier Petrucci, Teruaki Enoto, Iván Agudo, Lucio A. Antonelli, Matteo Bachetti, Luca Baldini, Wayne H. Baumgartner, Ronaldo Bellazzini, Stephen D. Bongiorno, Raffaella Bonino, Alessandro Brez, Niccol`o Bucciantini, Fiamma Capitanio, Simone Castellano, Elisabetta Cavazzuti, Chien-Ting Chen, Stefano Ciprini, Alessandra De Rosa, Ettore Del Monte, Niccolò Di Lalla, Victor Doroshenko, Michal Dovčiak, Steven R. Ehlert, Yuri Evangelista, Sergio Fabiani, Javier A. Garcia, Shuichi Gunji, Kiyoshi Hayashida, Jeremy Heyl, Adam Ingram, Wataru Iwakiri, Svetlana G. Jorstad, Philip Kaaret, Vladimir Karas, Takao Kitaguchi, Jeffery J. Kolodziejczak, Henric Krawczynski, Fabio La Monaca, Luca Latronico, Ioannis Liodakis, Simone Maldera, Alberto Manfreda, Andrea Marinucci, Alan P. Marscher, Herman L. Marshall, Francesco Massaro, Giorgio Matt, Ikuyuki Mitsuishi, Tsunefumi Mizuno, Michela Negro, C.-Y. Ng, Stephen L. O’Dell, Nicola Omodei, Chiara Oppedisano, Alessandro Papitto, George G. Pavlov, Abel L. Peirson, Matteo Perri, Melissa Pesce-Rollins, Maura Pilia, Andrea Possenti, Juri Poutanen, Simonetta Puccetti, Brian D. Ramsey, John Rankin, Ajay Ratheesh, Oliver J. Roberts, Roger W. Romani, Carmelo Sgrò, Patrick Slane, Gloria Spandre, Doug Swartz, Toru Tamagawa, Fabrizio Tavecchio, Roberto Taverna, Yuzuru Tawara, Allyn F. Tennant, Nicholas E. Thomas, Francesco Tombesi, Alessio Trois, Sergey S. Tsygankov, Roberto Turolla, Jacco Vink, Martin C. Weisskopf, Kinwah Wu, Fei Xie and Silvia Zane. Nature, le 21 juin 2023.