Le passé agité du trou noir de la Voie lactée

Trois télescopes spatiaux connectés aux longueurs d'ondes de rayons X ont détecté une augmentation des éruptions du trou noir relativement calme situé au cœur de la Voie lactée. Grâce au financement de l'UE, les astrophysiciens du projet HIGH-Z & MULTI-λ (Multi-wavelength study of accretion onto black holes and its evolution during cosmic times) ont tenté de comprendre s'il s'agissait d'un comportement normal.

Pour surveiller le comportement de Sagittarius A* sur plusieurs années, les astrophysiciens ont associé plusieurs observations obtenues de l'observatoire à rayons X Chandra de la NASA (National Aeronautics and Space Administrations) et du satellite Swift de XMM-Newton de l'Agence spatiale européenne (ESA). Une éruption de rayons X lumineuse est observée tous les 10 jours. Néanmoins, au début de 2014, le taux des éruptions à rayons X est passé d'une éruption par jour.

De plus, deux éruptions lumineuses étaient observées simultanément avec des émissions produites par un magnétar (ou magnétoile), une étoile fortement magnétisée en orbite à proximité du trou noir. Une éruption à rayons X produite près de Sagittarius A* était la plus lumineuse jamais enregistrée. La rareté du phénomène a offert aux astrophysiciens la chance d'étudier l'un des objets les plus étranges de notre galaxie.

L'émission à rayons X déclenchée par Sagittarius A* a suivi le passage d'un grand nuage de gaz et de poussière, appelé G2. L'activation du cœur de la galaxie après le passage de G2 a poussé les astrophysiciens à considérer la possibilité que la matière s'échappant de G2 aurait provoqué l'augmentation de la fréquence d'alimentation du trou noir.

Malgré leurs efforts, l'origine de ce phénomène reste encore un mystère. Les observations accumulées sont, néanmoins, importantes car ces trous noirs supermassifs sont présents dans l'Univers entier. Plus particulièrement, les observations de XMM-Newton ont été utilisées pour étudier la variabilité à long terme d'un nombre de noyaux galactiques actifs.

La variabilité des émissions de rayons X est l'une des principales caractéristiques des trous noirs en accrétion qui produisent également des vents puissants à des moments spécifiques. Dans le cadre du projet HIGH-Z & MULTI-λ, les astrophysiciens ont montré que ce comportement n'est pas une particularité des trous noirs en accrétion. Il a également été observé dans les étoiles à neutrons en accrétion.

En conséquence de leur taille extrêmement massive, la présence de trous noirs a une forte influence sur son environnement. La majorité des théories sur les phénomènes associés à la courbure espace-temps autour des trous noirs portent sur les objets et les éléments qui tombent dans les trous noirs supermassifs. Dans le cadre du projet HIGH-Z & MULTI-λ, les scientifiques ont pu observer ces phénomènes pour la première fois.