Découverte d’un trou noir extraordinaire de 17 milliards de masses solaires !

La galaxie lenticulaire NGC 1277 photographiée par Hubble.

Découverte (à confirmer) d’un trou noir hypermassif qui battrait les précédents records. Excentrique et encore jamais observé, il représenterait 14 % de la masse totale de la galaxie-hôte !

Dans le cadre du programme Massive Galaxy Survey (MSG) qui étudie les relations des galaxies avec leurs trous noirs supermassifs, une équipe de chercheurs a débusqué avec le télescope Hobby-Eberly (Observatoire Mc Donald, Austin) un cas extraordinaire estimé à 17 milliards de masses solaires ! Si les calculs et observations sont confirmés, il bat les records actuels de 6 et 10 milliards de masses solaires (voir ici).

Quasiment toutes les galaxies possèdent un trou noir en leur centre. Les masses sont variables. Celui tapi dans la Voie Lactée est de 4 millions de masses solaires. C’est énorme mais relativement peu en comparaison avec celui qui occupe le centre de NGC 1277, une petite galaxie lenticulaire (10 % de la taille de la Voie Lactée) distante de 220 millions d’années-lumière, en direction de la constellation de Persée.

Les encas d’astéroïdes du trou noir central observés avec le satellite NuSTAR

Grâce aux données collectées avec le nouveau satellite NuSTAR, les astronomes en savent un peu sur les en-cas et les éruptions de haute énergie de Sagittarrius A*, le trou noir supermassif tapi au centre de la Voie Lactée.

Lancé en juin 2012, le satellite NuSTAR (Nuclear Spectroscopic Telescope ARray) sensible aux rayonnements x de haute-énergie est à ce jour, l’instrument le mieux qualifié pour étudier avec le plus de précisions possible le trou noir supermassif tapi au centre de notre galaxie. Situé à environ 26 000 années-lumière du système solaire dans la région la plus dense de la Voie Lactée, Sagittarius A* – ou Sgr A* — (présent dans la constellation du Sagittaire) est un poids lourd estimé à 4 millions de masses solaires ! On pourrait facilement imaginé que l’objet, en proie à un appétit d’ogre, n’a de cesse de dévorer et d’engouffrer les corps célestes qui s’aventurent trop de lui or les données recueillies ces dernières années témoignent d’une diète qui ne ressemble pas à celle d’un monstre de cette espèce. Il n’y aurait, en effet, point d’étoiles au menu ni même de planètes mais seulement des miettes, à savoir une pléthore d’astéroïdes (de tailles équivalentes à celui qui a frappé la Terre il y a 65 millions d’années ou plus modestes). Bref des en-cas jetés en pâture avec parcimonie ! C’est maigre pour un trou noir de cette importance en comparaison avec la plupart de ses congénères épiés au sein d’autres galaxies.
Les petits sursauts de haute-énergie observés ces derniers mois ont vraisemblablement été provoqués par quelques-uns de ces astéroïdes (ils seraient des milliards à attendre leur tour dans la banlieue de l’astre obscur …). Brisés, leurs débris emportés ont été chauffés à plus de 100 millions de degrés Celsius !

Découverte du plus lointain quasar jamais observé

Vue d'artiste du quasar le plus distant jamais découvert

Des chercheurs ont découvert le plus lointain quasar connu à ce jour. Situé aux confins de l’Univers, il surprend beaucoup les astronomes par la masse très élevée du trou noir supermassif qui le compose. Leurs recherches ont été publiées dans la revue scientifique Nature.

Une lointaine galaxie qui se nomme ULAS J1120+0641, formée quelques centaines de millions d’années seulement après l’aube de l’Univers, rayonne de « mille feux » à travers tout le cosmos. Le trou noir supermassif qu’elle abrite possède une masse 2 milliards de fois supérieure à celle du Soleil ! L’ensemble forme un quasar dont la distance est évaluée par les chercheurs à 12,9 milliards d’années-lumière. Autrement dit, il s’agit du quasar le plus lointain découvert à ce jour, brillant dans un Univers encore très jeune, âgé de seulement 770 millions d’années. Les premières étoiles achèvent alors la dissipation du brouillard d’hydrogène neutre qui enveloppait la totalité de l’Univers, quelques 300 000 ans après le « Big Bang« . C’est l’ére de réionisation, qui va rendre l’Univers transparent …

Chandra permet la découverte de nombreux trous noirs supermassifs au sein de l’Univers jeune

Des chercheurs ont découvert avec le télescope Chandra, des centaines de trous noirs supermassifs au sein de lointaines et jeunes galaxies (cliquez pour agrandir, 800 Kb)

La découverte de nombreux trous noirs supermassifs au sein de galaxies formées seulement 800 millions d’années seulement après le big bang qu’il y ait une co-dépendance entre les deux entités.

En sondant l’univers lointain dans le rayonnement x avec le télescope spatial Chandra, des chercheurs ont découvert un grand nombre de trous noirs supermassifs cachés par leurs jeunes galaxies hôtes.

Gigantesque anneau de trous noirs dévoilé par le télescope Chandra

Gigantesque anneau d'étoiles massives et de trous noirs stellaires

En observant l’étonnant couple de galaxies nommé Arp 147 dans le rayonnement X avec le télescope spatial Chandra, les astronomes ont pu apprécier un superbe collier – ou anneau -, non pas de perles mais de trous noirs stellaires !

Comme on peut le voir sur l’image composite présentée ci-dessus, la galaxie située à droite arbore une forme peu commune d’anneau. C’est parce qu’elle fut littéralement éventrée par sa voisine (visible à gauche), il y a de cela plusieurs dizaines de millions d’années. En la traversant en plein centre, la collision a provoquée une gigantesque onde de choc dont on admire encore l’oeuvre. Loin d’être un drame affolant pour la galaxie, le phénomène a, au contraire, favorisé l’émergence de centaines de milliers d’étoiles ! Il suffit d’admirer le chef-d’oeuvre produit par la collision pour s’en convaincre, une sublime couronne de couleur bleue …

Le trou noir le plus massif dans notre voisinage cosmique

Illustration du trou noir supermassif qui est au centre de la galaxie M 87

Une équipe d’astrophysiciens emmenée par Karl Gebhardt de l’Université du Texas a évalué la masse du trou noir central de la galaxie Messier 87 (M 87) à 6,6 milliards de masses solaires.

La galaxie elliptique M 87 est un ogre, l’une des plus massives connues des astronomes ! Située à environ 55 millions d’années-lumière de nous – et de la Voie Lactée – au cœur de l’amas galactique de la Vierge, sa masse est évaluée à 40 fois celle de notre galaxie ! C’est environ 4 000 milliards de masses solaires qui sont concentrées dans un disque épais de 120 000 années-lumière de diamètre (le diamètre de la Voie Lactée est de 100 000 années-lumières) …

Au centre de cette galaxie règne un trou noir supermassif d’une ampleur encore inégalée. Avec une résolution 10 fois supérieure à celle des instruments qui l’ont observé précédemment, les chercheurs ont mesuré la vitesse de déplacement des étoiles centrales avec le Near-Infrared Field Spectrograph (NIFS) installé sur le télescope Gemini tout en palliant, en temps réel, aux déformations des images causés par la turbulence atmosphérique avec la technologie de l’optique adaptative.

Parallèlement, le jeune Jeremy Murphy, étudiant diplômé de l’Université du Texas, s’est intéressé aux mouvements des étoiles situées sur les bords de la galaxie elliptique, en quête de l’insaisissable matière noire présente en son sein. Les données acquises avec l’instrument de nouvelle génération Integral field Unit Spectrograph (VIRUS-P), d’une rare acuité, combinées à celles de Gemini ont permis aux chercheurs d’évaluer la masse du trou noir central : 6,6 milliards de masses solaires ! L’« horizon des événements » qui l’entoure s’étend sur plus de 120 unités astronomiques (UA) soit trois fois l’orbite de Pluton !

La possibilité de voir de tels trous noirs devient atteignable avec ce type d’instruments. Au-delà de la « pesée » du trou noir supermassif, Karl Gebhardt caresse le doux rêve de connaître le secret de la formation des galaxies : « mon but ultime est de comprendre comment les étoiles se sont assemblées dans une galaxie au fil du temps », « comment se forme une galaxie ? » en somme.

Source : « Astronomers ‘Weigh’ Heaviest Known Black Hole in our Cosmic Neighborhood », Observatoire GEMINI.

Lire également : « Comportement de super-volcan au sein de la galaxie M 87″.

Crédit photo : Gemini Observatory/AURA et Lynette Cook.

Comportement de super-volcan au sein de la galaxie M 87

Ondes de chocs des jets de particules du trou noir supermassif de M 87 avec les gaz environnant

Une image composite réalisée dans le rayonnement x avec le télescope spatial Chandra et dans le domaine radio avec le Very Large Array (VLA) montre au sein de la galaxie M 87, un phénomène similaire à celui observé lors de l’éruption du super-volcan islandais Eyjafjallajokull.

Au centre du grand amas de galaxies de la Vierge, à 50 millions d’années-lumière de nous, Messier 87 fait autorité. Les astrophysiciens ont observé en son sein où règne un trou noir supermassif, une activité qui leur rappelle beaucoup celle observée au cours de la récente éruption du super-volcan Eyjafjallajokull. Des gaz relativement froids enveloppant la galaxie ont tendance à « tomber » vers son centre. Le processus peut susciter la formation d’étoiles dans le milieu plus dense de la galaxie or dans le cas étudié avec Chandra et le VLA, la très massive Messier 87 est traversée par des jets de particules de très hautes énergies éjectés par le trou noir central. Ceux-ci bousculent violemment la matière et créée d’énormes ondes de chocs repérés avec les instruments depuis la Terre !

Sur l’image ci-dessus, on peut voir les observations superposées du télescope dans le rayon x Chandra et celles dans le radio du VLA. Le gaz enrobant la galaxie est visible en bleu et les éruptions très violentes du trou noir supermassif sont en rouge-orangé. Leur interactions produisent des ondes de chocs visibles dans les tons plus légers. Pour mieux en connaître leurs répartitions, voir l’image annotée.

En vidéo, ondes de chocs observées lors de l’éruption du volcan Eyjafjallajokull. Phénomène analogue étudié dans et autour de la galaxie Messier 87.

Crédit photo : NASA/CXC/KIPAC/N. Werner, E. Million et al, NRAO/AUI/NSF/F. Owen et Omar Ragnarsson pour le volcan.

Découverte d’un puissant microquasar

Illustration d'un microquasar

Découverte d’un microquasar émettant des jets de particules très puissants, repoussant la matière environnante sur de très grandes distances.

Une équipe de chercheurs européens a annoncée, à travers un article publié dans la revue scientifique Nature, la découverte d’un microquasar dont les jets de particules sont extrêmement puissants.

Les observations faites dans le rayonnement x avec le Very Large Télescope (VLT) et le télescope spatial Chandra indiquent que l’objet est un trou noir stellaire de quelques masses solaires, encore indéterminées. Il se situe au sein de la galaxie NGC 7793, à 12 millions d’années-lumière de nous. Les jets de particules qu’il émet sont d’une puissance encore jamais observée. En bousculant la matière qui l’environne, les particules dispersées dans l’espace à une vitesse proche de 1 million de kilomètres par heure, chauffe le gaz et créé une enveloppe gigantesque, occupant actuellement un espace de plus de 1 000 années-lumière de diamètre.

C’est un microquasar qui pulvérise les records : la puissance de ses jets dépasse de 1 000 fois celle de ses congénères, la taille du nuage de gaz de 2 fois … Comme le souligne Robert Soria, co-auteur de cette étude : « La longueur des jets dans NGC 7793 est surprenante comparée à la taille du trou noir qui les émet. […] Si le trou noir était rapporté à l’échelle d’un terrain de foot, chaque jet s’étendrait de la Terre jusqu’au-delà de l’orbite de Pluton« . Les astrophysiciens ont calculé que l’expansion a commencée il y a 200 000 ans.

La découverte de ce microquasar étonnant invitent les scientifiques à penser qu’ils sont plus nombreux qu’ils ne le pensaient. L’étudier c’est aussi, pour eux, augmenter la compréhension de ces phénomènes puissants, mesurer leur influence sur l’environnement stellaire, connaître leurs comportements.

Télécharger l’image en haute résolution (2,5 Mb).

Lire l’article original publié dans Nature ou sur le site de l’ESO.

Crédit photo : ESO/L. Calçada/M.Kornmesser.

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Regain d’activité récent pour le trou noir supermassif de la galaxie M 31

Trou noir supermassif au centre de la galaxie d'Andromède (cliquez pour agrandir)

Comme pour la Voie Lactée, la galaxie d’Andromède possède un trou noir supermassif étonnamment calme. Une hausse d’activité a été observée à partir de 2006.

Au centre de la galaxie d’Andromède, également connue sous le nom de Messier 31 (ou M 31), règne un trou noir supermassif qui a témoigné, pendant plusieurs années, d’un calme relatif. A l’instar de Sagittarius A* qui occupe le centre de la Voie Lactée. Toutefois, depuis 2006, les observations montrent une hausse significative de son activité. Au moyen du télescope spatial Chandra, des chercheurs ont pu photographier dans le rayonnement x les mouvements de la matière autour cet énorme et invisible attracteur !

Matière en mouvement au tour du trou noir supermassif de M 31 avant le regain d'activité

Matière en mouvement au tour du trou noir supermassif de M 31 après le ragain d'activité observé

Sur les images présentées ci-dessus, on peut allégrement voir les changements qui se sont opérés, en l’espace de quelques mois, autour de ce grand trou noir. Trois taches lumineuses qui au fil du temps évoluent, laissant apparaître ou plutôt émerger un quatrième amas de matière.  Cette danse agitée et frénétique a surtout commencée en 2006. La luminosité de cette région centrale de la galaxie augmenta soudainement de plusieurs centaines de fois ! Un regain important, un sursaut de rayons x qui a, bien sûr, attiré la curiosité des astronomes.

Les images rassemblent de nombreuses acquisitions réalisées avec la caméra High Resolution Camera (HRC) de l’observatoire spatial Chandra. Elles montrent, ne l’oublions pas, une région très active confinée au centre d’une grande galaxie qui est située à plus de 2,4 millions d’années-lumière de nous ! Une voisine, certes. Ce regain d’activité n’a donc pas eu lieu en 2006 mais il y a plus de 2,4 millions d’années,  … soit le temps qu’a mise la lumière pour traverser l’espace qui nous sépare.

Télécharger l’image de la galaxie d’Andromède dans le visible du Digital Sy Survey (DSS).

Crédit photo : NASA/CXC/SAO/Li et al. et Digital Sky Survey.

Des trous noirs intermédiaires au centre de la galaxie M 82

Trous noirs intermédiaires au centre de la galaxie M 82 (cliquez pour agrandir)

Une étude récente menée avec le télescope spatial Chandra révèle l’existence de deux trous noirs intermédiaires près du centre de la galaxie M 82.

En observant dans le rayonnement x le centre de la galaxie active Messier 82 – nommée aussi « galaxie du Cigare » – des astronomes ont découverts deux trous noirs intermédiaires. Il s’agit des premiers du genre a être mis en évidence. N’appartenant ni à la classe des trous noirs stellaires et ni à celle des trous noirs supermassifs que l’on rencontre au centre des galaxies, ils possèdent une masse de plusieurs centaines à plusieurs milliers de fois celle du Soleil. Les chercheurs les considèrent comme deux « survivants » dans cette galaxie car ils n’ont pas succombé au trou noir supermassif central ! L’étude montre que leurs distances à celui-ci sont de 290 et de 600 années-lumière. Le premier, nommé X42.3+59, aurait une masse comprise entre 12 000 et 43 000 fois celle du Soleil. Le second, nommé X41.4+60, serait en deçà : entre 200 et 800 masses solaires. Les scientifiques avancent l’hypothèse que ce type de trous noirs pourraient contribuer à la formation de leur homonyme dominant.

L’image ci-dessus est une combinaison de plusieurs observations de la galaxie M 82. Tout ce qui est en bleu, dont le zoom sur la partie centrale, a été photographié dans le rayonnement x par le télescope spatial Chandra. Les parties en vert et orange montrent la galaxie dans le visible, observée par le télescope spatial Hubble. En rouge, ce sont les régions révélées dans l’infrarouge par le télescope spatial Spitzer.

La galaxie M 82 est située à 12 millions d’années-lumière de nous. C’est la plus proche de la notre qui évoque aux astronomes des conditions semblables à celles qu’aurait connu l’univers dans sa jeunesse, du point de vue de la formation stellaire.

Crédit photo : Inset: X-ray: NASA/CXC/Tsinghua Univ./H. Feng et al.; Full-field: X-ray: NASA/CXC/JHU/D.Strickland; Optical: NASA/ESA/STScI/AURA/The Hubble Heritage Team; IR: NASA/JPL-Caltech/Univ. of AZ/C. Engelbracht.

De l’influence des trous noirs sur leurs galaxies hôtes

NGC 1068

Une équipe de chercheurs du MIT s’est « penchée » sur la galaxie NGC 1058, située à environ 50 millions d’années-lumière de nous et à son trou noir supermassif. Ce dernier a une influence déterminante sur l’évolution de sa galaxie-hôte.

L’image ci-dessus réunit les clichés obtenus dans différentes longueurs d’onde par plusieurs instruments de mesure. Le rayonnement x acquis avec le télescope spatial Chandra apparait en rouge. En vert, on peut voir la structure en spirale de la galaxie, obtenue dans le visible avec le télescope spatial Hubble. Tout ce qui est en bleu montre les données radio révélées par le Very Large Array (VLA). Il s’agit là d’une puissante source d’énergie logée au centre de la galaxie. Les astrophysiciens estiment que ce trou noir serait deux fois plus massifs que Sagittarius A* (Sgr A*), celui qui occupe le centre de la Voie Lactée, soit plus de huit millions de masses solaires !

Toute la zone bleue visible au centre, s’étend sur plus de 3 000 années-lumières. Les gaz entrainées vers le trou noir sont en partie « engloutis ». Le reste est aplati, chauffé, écrasé, éjecté dans l’espace environnant à une vitesse de 1,6 millions de kilomètre par heure ! Ces torrents de vent stellaire déversés sur plusieurs milliers d’années-lumière interfèrent sur la formation des étoiles. Ainsi, l’étude de NGC 1058 renseigne-t’elle les astronomes sur l’influence des trous noirs supermassifs sur l’évolution d’une galaxie.

Crédit photo : X-ray (NASA/CXC/MIT/C.Canizares, D.Evans et al), Optical (NASA/STScI), Radio (NSF/NRAO/VLA).

Découverte du trou noir stellaire le plus distant

Illustration d'un trou noir stellaire

Au moyen du Very Large Telescope (VLT), des astronomes ont découvert un trou noir de type stellaire dans la galaxie NGC 300 distante de 6 millions d’années-lumière. C’est le plus éloigné jamais observé.

Le trou noir NGC 300 X-1 a une masse estimée à quinze fois celle du Soleil. Il n’est pas seul, une étoile de type Wolf-Rayet d’environ vingt masses solaires l’accompagne. Les deux protagonistes dansent l’un autour de l’autre en 32 heures. Les chercheurs pensent que d’ici un million d’année, l’étoile explosera en supernova et deviendra un trou noir à son tour ! Le scénario prévoit la fusion de ces deux monstres, déployant à cette occasion une débauche d’énergie pouvant se manifester sous forme d’ondes gravitationnelles. Mais bon, cela ne pourra pas être étudier avant plusieurs milliards d’années !

Ces observations invitent les astronomes à penser qu’il pourrait avoir des liens entre la quantité de matière présente dans les galaxies. Paul Crowther remarque que «les trous noirs les plus massifs ont tendance à se trouver dans les plus petites galaxies contenant moins d’éléments chimiques lourds. Les plus grosses galaxies comme la Voie Lactée, plus riches en éléments lourds, arrivent seulement à produire des trous noirs avec de plus petites masses.» Une étoile massive en fin de vie deviendrait un plus important trou noir dans une galaxie plus petite et moins riche en éléments lourds – poussières constituées au cours de plusieurs générations d’étoiles – que dans une galaxie comme la notre, plus vaste, dense et peuplée.

En vidéo, le trou noir et son étoile compagne de type Wolf-Ryert dans la galaxie NGC 300.

Crédit photo : ESO/Digitized Sky Survey 2/P. Crowther/L. Calçada.

Le trou noir supermassif de notre galaxie montre un petit appétit

Le trou noir Sagittarius A*

Pourquoi le trou noir supermassif situé au centre de la Voie Lactée montre t’il si peu d’appétit contrairement à ses semblables dans d’autres galaxies ?

Contrairement à de nombreux trous noirs de type galactique, celui nommé Sagittarius A* (Sgr A*) qui se situe au centre de notre galaxie fait montre d’une activité relativement faible. Il semble avoir un trop petit appétit !

Les dizaines de jeunes étoiles massives qui entourent notre trou noir supermassif sont plutôt éloignées ce qui veut dire qu’il ne réussit à ingérer que 1 % seulement des 1 % de la matière acheminée par les vents qu’elles émettent !

Pour expliquer ce curieux déficit, les chercheurs ont développés un modèle théorique à partir des données en rayonnement x acquises par le télescope spatial Chandra durant dix ans. Ce modèle montre que des collisions de particules se produisent entre une région dite intérieure, toute proche de l’horizon du trou noir – horizon des événements – et une région extérieure où l’on trouve sa « nourriture » émanant des jeunes étoiles … Par un phénomène de conduction, l’énergie des collisions est transmise vers la région extérieure, entrainant avec elle la matière qui le nourrit ! Les étendues de gaz chauds observés autour du trou noir semblent bien confirmer la théorie.

Les observations accumulées (1 million de secondes soit plus de 2 semaines entières en temps cumulés !) par les caméras du télescope Chandra ont données aux astronomes d’avantage d’informations sur l’entourage mouvementé de Sagittarius A*. Ainsi, ont-ils obtenus des images d’une grande précision des rémanents de la supernova voisine nommée Sagittarius A* Est ou Orient. Idem pour les lobes de gaz très chaud étalés sur plus de 12 années-lumière de part et d’autre du trou noir. Ce qui suggère aux astronomes des éruptions importantes survenues plusieurs fois au cours des dix derniers milliers d’années ! De grandes structures en filaments ont été également remarqué dans les rayonnements x. Il est possible que leur structure magnétique interagisse avec les courants violents de vent stellaires émis par des pulsars en rotation rapide.

Sagittarius A* est situé à environ 26 000 années-lumière au centre de notre galaxie, la Voie Lactée. Sa masse est estimée à 4 millions de fois celle du Soleil et occupe un espace d’un rayon de 30 Unité Astronomique (UA). C’est à dire 30 fois la distance entre la Terre et le Soleil, ce qui est peu !

Crédit photo : NASA/CXC/MIT/F.K. Baganoff et al.

La galaxie Centaurus A diggére une galaxie spirale

La galaxie elliptique géante Centaurus A dans le visible et l'infrarouge (cliquez pour agrandir)

Visible dans le ciel de l’hémisphère sud, Centaurus A est la galaxie elliptique géante la plus proche de nous, à environ 11 millions d’années-lumière. Depuis sa découverte en 1827 et les premières observations approfondies en 1847 par l’astronome John Herschel, Centaurus A ne cesse d’intriguer et de fasciner la communauté scientifique. Les images réalisées dans le visible (voir liens ci-dessous pour les images) nous montre une grande densité d’étoiles, très lumineuse, barrée par des nuages immenses de poussières et de gaz. Une forme de mur ou de barrage infranchissable, opaque, empêchant de voir ce qui se cache au-delà, au centre de ce large corpus stellaire.

Cependant, les techniques d’aujourd’hui conjuguées aux images réalisées dans le proche infrarouge avec le New Technology Telescope (NTT) de 3,53 mètres de diamètre situé à l’Observatoire de La Silla ont permis de mettre en évidence une structure annulaire riches de millions d’étoiles, ponctuée de nombreux amas ouverts. Des observations qui corroborent celles réalisées par le télescope spatial Spitzer en 2004 et celles du satellite Infrared Space Observatory (ISO) de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) qui révéla une structure vaste d’environ 16 500 années-lumières. Les astronomes en charge de cette récente publication (Jouni Kainulainen, João Alves, Yuri Beletsky, …) parlent des restes en cours de digestion d’une petite galaxie spirale. Cela a pu se produire entre 200 et 700 millions d’années en arrière. La nouvelle technologie qui a servie à créer cette image en haute-résolution rend très les scientifiques très optimistes quant à l’observation de nuages gigantesque du même type, au cœur d’autres galaxies lointaines. « Savoir comment ces nuages géants se forment et évoluent c’est comprendre comment les étoiles se forment dans les galaxies », avancent-ils.

A noter qu’un trou noir supermassif le cœur de cette galaxie elliptique. Sa masse vaut, selon les estimations, 200 millions de fois celles de notre Soleil. C’est 50 fois plus que le trou noir tapi au centre de notre galaxie ! Cela en fait donc une galaxie très active qui est une des sources radio les plus importantes du ciel austral ! D’énormes jets de matières de 30 000 années-lumière de longueur sont observés dans le rayonnement x et en émissions radio (voir l’image).

Voir l’image de la galaxie Centaurus A dans le visible obtenue par le télescope spatial Hubble.

Image de Centaurus A dans le visible obtenue par le Very Large Telescope (VLT).

La galaxie Centaurus A vue dans l’infrarouge par le télescope spatial Spitzer.

Ci-dessous, vidéo montrant Centaurus A dans le visible et l’infrarouge. Vidéo créée par l’ESO.

Crédit photo : ESO/Y. Beletsky.

Cygnus X-1, trou noir et supergéante bleue observé par le télescope Chandra

Cygnus X-1

Nouvelle image de Cygnus X-1 obtenue avec les télescopes spatiaux Chandra et XMM-Newton.
Cygnus X-1 a été observé pour la première fois en 1964. Au cours des années 1970, les observations dans le visible et le rayonnement x ont conduit les astronomes à y reconnaître l’existence d’un trou noir, le premier véritablement identifié et aussi le plus proche du système solaire : environ 6 000 années-lumière nous en sépare !

A la lumière des observations, Cygnus X-1 est un système comprenant un trou noir de 10 masses solaires et une étoile supergéante bleue de 20 fois la masse du Soleil ! Le gaz de celle-ci est inexorablement attiré par le trou noir. Condensé, il forme une spirale autour au rayonnement d’une grande intensité. Le télescope Chandra s’intéresse tout particulièrement aux vents stellaires, à sa vitesse de propagation et de rotation. Rotation qui, à la surprise des astrophysiciens, est très lente. Peut-être y a t’il eu interaction du trou noir avec une quelquonque supernova. Malgré des milliers d’articles rédigés sur Cygnus X-1, de nombreux mystères restent encore à lever.

Télécharger l’image en très haute-résolution (3,6 Mo).

Crédit photo : NASA/CXC/SAO.

La galaxie NGC 4945 photographiée par l’ESO

La galaxie NGC 4945

C’est une de nos galaxies voisines. Située à environ 13 millions d’années-lumière dans la direction de la constellation du Centaure, NGC 4945 est visible de profil depuis notre point de vue galactique. L’image ci-dessus a été réalisée par le télescope de 2,2 m de diamètre de l’Observatoire de La Silla.

Beaucoup d’astronomes pensent que c’est une galaxie spirale comparable à la nôtre. Cependant, son bulbe central peuplé de milliards d’étoiles est beaucoup plus actif que celui de notre galaxie … Il semblerait que c’est là, l’oeuvre d’un gigantesque trou noir, supermassif, de ceux qui expulsent une énergie énorme sur plusieurs centaines d’années-lumière hors de la galaxie ! Une forte activité qui lui vaut d’être classée dans les galaxies dites de Seyfert (du nom de l’astronome Karl K. Seyfert qui étudia ces phénomènes au sein de certaines galaxies aux rayonnements inhabituels). Les trous noirs supermassifs présents au cœur des galaxies attirent la matière et l’agitent beaucoup de sorte qu’une énergie importante dans les rayonnements x et ultraviolets en jaillissent !

Quoi qu’il en soit, du point de vue de cette galaxie, la Voie Lactée pourrait tout à fait arborer les mêmes formes.

Ci-dessous, vidéo : Zoom vers la galaxie NGC 4945.

Télécharger l’image en haute résolution (1,5 Mo).

Crédit photo : ESO.

L’objet sursaut gamma le plus lointain jamais observé

Le sursaut gamma GRB 090423

Le télescope spatial Swift a surpris le sursaut gamma (gamma-ray burst) le plus lointain et le plus ancien jamais observé ! GRB 090423 est une explosion extraordinaire survenue seulement 630 millions d’années après le big bang. Autrement dit, elle est située à 13,1 milliards d’années-lumière de nous et la voyons donc avec ce même nombre d’années de retard ! Cet intense rayonnement n’aurait duré que 10 secondes et pourrait être l’explosion d’une étoile de la toute première génération qui aurait vécue à peine 1 million d’année avant de devenir l’un des premiers trous noirs.

GRB 090423 photographié en infrarouge par le télescope Gemini

GRB 090423 fut également observé par des télescopes terrestres comme Gemini à Hawaï (voir photo) queqlues minutes après son signalement pas le télescope Swift. On peut voir une lueur saisie dans l’infrarouge. C’est désormais l’objet le plus lointain découvert et qui se rapproche le plus de la naissance de l’univers.

Crédit photo : ESO et Gemini Observatory/NSF/AURA, D. Fox and A. Cucchiara (Penn State Univ.) and E. Berger (Harvard Univ.).

Flashs lumineux dans le jet de matière de la galaxie M87

Jet de matière expulsée par le trou noir central de la galaxie M87

La galaxie M87, située à environ 54 millions d’années-lumière de nous, est connue des astronomes depuis plusieurs années pour son extraordinaire jet de matière expulsé par le trou noir qu’elle abrite en son centre. Celui-ci aurait une masse de plus d’un milliard de fois celle du Soleil. Le jet de matière en question s’étend sur plus de 214 années-lumière et connaît parfois de soudains flashs lumineux d’origine encore inexpliquée. Observés depuis plus de 7 ans par les télescopes spatiaux Chandra et Hubble, l’un dans le rayonnement x et l’autre dans le rayonnement ultra-violet, il a été nommé HST-1. Les images obtenues ont permis de créer un petit film retraçant l’apparition de ces étranges flashs.

Juan Madrid, qui est l’un des astronomes qui étudie ces flashs avec le télescope Hubble, a vu sa luminosité augmenter de 90 fois par rapport à la normale. Les astronomes cherchent à comprendre le phénomène. L’une des explications les plus simples serait que le jet de matière ait heurté un nuage de gaz déclenchant ainsi cette réaction visible en ultra-violet. Une autre possibilité serait qu’il existe des torsions dans le champ magnétique créée par le trou noir. Tout cela demande davantage d’étude de ce phénomène lointain à l’intérieur de cette galaxie très massive.

Télécharger l’image en haute résolution (0,5 mo).

Crédit photo : NASA, ESA, and J. Madrid (McMaster University).

Le jet de matière éjctée par le trou noir dans la galaxie M87

Zoom dans la galaxie M87 et sur l’immense jet de matière éjecté par son trou noir central.

Crédit vidéo : NASA, ESA, Z. Levay, G. Bacon, and M. Estacion (STScI).

Nouvelles images de la galaxie active Centaurus A

La galaxie Centaurus A

La galaxie Centaurus A est la plus grande galaxie active dans notre voisinage. Située à environ 13 millions d’années-lumière dans la constellation du Centaure (visible dans l’hémisphère sud), elle est constituée de deux galaxies en collision, l’une elliptique et l’autre de type spirale. Cette rencontre provoque la naissance d’une multitude d’étoiles, principalement regroupées au centre, nettement visibles au milieu d’une forêt dense de poussières.

Ci-contre, nous pouvons admirer une image composite de ce monstre galactique. Plusieurs observatoires – spatiaux et terrestres – ont mêlés leurs talents pour obtenir un regard inédit dans des longueurs d’ondes submillimétriques de l’objet massif. Apparaissent ainsi plus nettement les zones les plus actives et turbulentes, notamment les jets qui émanent du trou noir central qui aurait 10 millions de fois la masse de notre Soleil. Ils peuvent s’étendre sur plus de 13 000 années-lumière à une vitesse équivalent à la moitié de celle de la lumière.

L’image est une superposition de clichés obtenues avec divers instruments. La zone orangée provient du télescope Atacama Pathfinder Experiment (APEX) et les zones bleues est une vue dans le rayonnement x obtenue avec le télescope spatial Chandra. L’image dans le « visible«  vient quant à elle du télescope de 2,2 m. de l’observatoire Max Planck de l’ESO situé au Chili.

Télécharger l’image de la galaxie Centaurus A en haute résolution.

Voir l’image en rayon x obtenue par le télescope spatial Chandra.

Voir aussi l’image du centre de la galaxie Centaurus A réalisée en 1998 par le télescope spatial Hubble.

Crédit photo : X-ray: NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al.; Submillimeter: MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al.; Optical: ESO/WFI.

Nouveaux détails très brillants dans la galaxie du Sculteur

La galaxie du Sculteur

C’est une des galaxies spirales les plus lumineuses et aussi l’une des plus riches en « poussières » qui soit, dans le voisinage de la Terre. Située dans la constellation du Sculteur, à plus de 11 millions d’années-lumière, NGC 253 ou galaxie du Sculteur a révélé des détails trois fois supérieurs à ce qui avait été réalisé auparavant sur sa structure interne et ses multiples points éblouissants, aux yeux des télescopes géants du VLT et des plus grands radiotélescopes.

Ainsi furent détaillées 37 régions très brillantes à l’intérieur de la galaxie correspondant à seulement 1% de sa superficie. Il apparaît une forte activité en chacune d’elle, une « flambée » d’étoiles, aussi nommée « starburst ». Ce sont des centaines de milliers d’étoiles qui sortent de leurs cocons et illuminent ainsi notre voisine. Toutes ces observations permises par les instruments perfectionnés WFI et NACO ont amenés les astronomes à penser qu’un énorme trou noir, comparable à Sagittarius A* dans la Voie Lactée, occupe le centre de la galaxie.

Un spectacle prodigieux et flamboyant qui nous fait connaître davantage cette galaxie relativement proche de nous.

Voir la vidéo d’un zoom vers la galaxie NGC 253.

Télécharger l’image en très haute résolution (9 Mo).

Crédit photo : ESO.

Magnifique image d’Omega Centauri

Omega Centauri (cliquez pour agrandir)

C’est certainement le plus gros amas globulaire de notre galaxie, Omega Centauri. L’image ci-contre a été réalisée à l’Observatoire de la Silla, dans le désert de l’Atacama au Chili. Parmi les nombreux amas globulaires épars dans notre galaxie, Omega Centauri, situé à environ 17 000 années-lumière de nous, est un cas particulier et le plus majestueux de tous. Sa taille serait de 150 années-lumière de diamètre et sa population de plus 10 millions d’étoiles. Il est allègrement le plus important de tous. D’ailleurs, dans d’excellentes conditions et par une nuit noire, il est possible de l’apercevoir, pareil à une étoile dans la constellation du Centaure. Sa magnitude est de 3,7.

Les dimensions exceptionnelles de cet amas suggèrent à certains astronomes qu’il s’agit d’une ancienne galaxie naine prise dans le maelstrom de la notre. Il a été observé un trou noir de taille moyenne en son centre et aussi beaucoup d’étoiles jeunes, ce qui est surprenant car les amas globulaires sont peuplés d’étoiles très vieilles. Omega Centauri compterait des étoiles agées de plus de 12 milliards d’années !

C’est une image magnifique où presque chaque étoile est perceptible. Le coeur, très lumineux, déborde de millions d’étoiles, maintenues liées, notament, par la force de gravité.

Télécharger l’image en haute résolution (1,1 Mo) ou en très haute résolution (72 Mo).

Crédit photo : ESO/EIS.

Le trou noir supermassif au centre de notre galaxie

Trou noir au centre de la Voie Lactée

Le trou noir supermassif dissimulé au centre de notre galaxie a une masse de 4 millions de fois celle du Soleil ! De récentes observations avec le VLT font apparaître les danses et éruptions de gaz de plusieurs dizaines d’étoiles, parfois très jeunes, qui gravitent autour. Dans cette région de la Voie Lactée, à proximité du trou noir nommé Sagittarius A*, le temps peut s’écouler entre 45 et 60 millions de fois plus vite !

Les astronomes allemands qui ont travaillés sur le trou noir ont assistés à plusieurs éruptions, probablement les étoiles déchirées. Les jeunes étoiles, agées de moins de 10 millions d’années, surprennent beaucoup les chercheurs. Elles n’ont pas pu naître là et ne peuvent appartenir à des amas ouvert. Une hypothése suggére qu’elles proviennent de couples attirés et disloqués par l’énorme force gravitaionelle. Les compagnons auraient été expulsé de la Voie Lactée, corroborant ainsi certaines observations d’étoiles fuyant la partie centrale de notre galaxie.

Crédit photo : ESO/APEX/2MASS/A. Eckart et al. , ESO/L. Calçada.

Un nouveau type de trou noir dans l’amas Omega Centauri

Les astronomes ont découvert au sein de l’amas globulaire Omega Centauri, l’existence d’un trou noir d’un nouveau type qui serait trop massif pour être « stellaire » et trop léger pour être considéré comme « supermassif ». Il pourrait s’agir d’une étape dans l’évolution d’un trou noir super massif. Une découverte faite à travers le télescope spatial Hubble et le télescope Gemini South.

L'amas Oméga Centauri

Pour l’instant, un autre trou noir comparable est connu dans l’amas G1 de la galaxie Andromède, notre voisine. Il semblerait qu’ils se développent au sein des amas globulaires tels qu’Omega Centauri, l’un des plus proches de nous, environ 17 000 années-lumières, visible à l’oeil nu dans l’hémisphère sud et qui pourrait être, en fait, une petite galaxie débarrassée de ses étoiles en périphérie.

Crédit photo et vidéo : NASA, ESA, and G. Bacon (STScI).

Vidéo du jet de matière provenant du trou noir de la galaxie 3C321

Le jet de matières extraordinaire propulsé par un trou noir

Plusieurs télescopes spatiaux comme Hubble, Chandra et Spitzer ont joints leurs éfforts à ceux de télescopes terrestres pour donner à voir cette étonnante image de deux galaxies en collision. Toutes deux abritent des trous noirs super massifs dont les astronomes ont pu observer un extraordinaire jet de matières, propulsés dans l’espce sur plus de 850 000 années-lumière, brisant certainement les trajectoires
d’étoiles et de planètes de la galaxie proche qui est sur son passage, à 20 000 années-lumière, favorisant la naissance de
nouvelles étoiles.

Cet objet céleste insolite nommé 3C321 est situé à des millions d’années-lumière de nous.

Crédit photo : X-ray: NASA/CXC/CfA/D.Evans et al.; Optical/UV: NASA/STScI; Radio: NSF/VLA/CfA/D.Evans et al., STFC/JBO/MERLIN.

Le trou noir stellaire le plus massif connu

Dans la galaxie voisine M 33, située à environ 3 millions d’années-lumière de nous, les astronomes ont observé à l’aide du télescope spatial en rayon x Chandra et Gemini à Hawaï le trou noir stellaire le plus massif connu.

Très proche d’une étoile géante bleue faisant 70 fois la masse de notre Soleil, celle-ci se voit dépossédée d’une partie de sa matière.

Le trou noir stellaire M 33 X-7 aurait une masse de prés de 15,7 fois celle de notre étoile. Fin de vie d’une étoile qui devait être bien plus massive que son étoile compagnon. Les astrophysiciens pensent que les atmosphères de ces corps gazeux monstrueux devait se toucher mais ont du mal à expliquer tout le phénomène qui les unit encore.

Les deux corps orbitent en 3 jours et demi l’un autour de l’autre. Un couple trés chaud et trés agité. Il s’agit à l’heure actuelle du plus important trou noir stellaire connu à l’intérieur d’une galaxie voisine.

Crédit photo : NASA/CXC/M.Weiss; X-ray: NASA/CXC/CfA/P.Plucinsky/STScI/SDSU/J.Orosz et al.