Trou noir : ce phénomène fascinant vient d'être observé pour la toute première fois

L'espace n'a pas fini de révéler tous ses secrets, tant son immensité et sa complexité nous sont difficiles d'accès. En particulier, les trous noirs nous sont difficilement pénétrables, mais cette toute première observation pourrait bien percer quelques-uns de leurs mystères.

Une galaxie mystérieuse aux émissions de rayons X uniques

L'histoire commence fin 2017, dans une galaxie lointaine, très lointaine... Située à 236 millions d'années-lumière de notre planète, la galaxie 1ES 1927+654 est alors en proie à un phénomène étrange : elle brille d'un éclat de lumière visible 100 fois supérieur à la normale. Initialement, les astronomes ont expliqué que le trou noir super-massif au centre de la galaxie aurait désintégré une étoile passée trop proche de lui (à l'image de cet exemple incroyable). Maintenant que l'événement, qui s'est étalé sur presque une année, peut être étudié dans son intégralité, les chercheurs penchent pour une autre explication, pour le moins renversante.

Accepté pour publication le mois dernier dans la revue The Astrophysical Journal, un article scientifique retrace les étapes du phénomène. En Mars 2018, les scientifiques de la All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN, ou "Assassin") observent une chute drastique des rayons X émis par la galaxie 1ES 1927+654, alors que les rayons Ultraviolets sont 12 fois plus puissants qu'attendu et que les autres émissions conservent un niveau normal. En Juin 2018, plus aucun rayon X n'est observé. C'est quelques mois plus tard, en octobre, que les émissions de rayons X reprennent "normalement", soit autant qu'à la fin 2017. C'est ce pattern d'émissions qui interpelle les chercheurs, car il s'agit de la première fois qu'on observe ce type de résultats pour une galaxie active, comme le rappelle le Dr. Sibasish Laha, chercheuse au Goddart Space Flight Center de la NASA et co-autrice de l'étude :

De rapides changements dans la lumière visible et les Ultraviolets ont déjà été observés dans un douzaine de galaxies similaires à celle-ci, mais cet événement marque la première fois que l'on assiste à une extinction des rayons X alors que les autres longueurs d'ondes émettent toujours.

Une inversion magnétique pourrait expliquer le retour des rayons X

Pour expliquer ce pattern unique d'observations, les chercheurs décrivent l'organisation et le fonctionnement d'une galaxie active. Au centre de presque chaque galaxie, voire toutes, un trou noir massif attire autour de lui un nombre et une densité énormes d'objets, nourrissant ainsi la galaxie. Cet amas, qui se présente sous la forme d'un disque d'accrétion, est appelé Corona. C'est un condensé de particules extrêmement chaudes d'où émanent des rayons X à très haute énergie, maintenu par le champ magnétique du trou noir autour duquel il gravite. Si la galaxie a complètement cessé d'émettre des rayons X pendant un temps pour revenir ensuite aux niveaux précédents, ce serait parce que le champ magnétique du trou noir a été inversé. Pr. Mitchell Begelman, professeur au département d'astro-physique et des sciences de la planète de l'Université Boulder du Colorado et co-auteur de l'étude, le confirme :

Une inversion magnétique, où le pôle nord devient le pôle sud et vice versa, semble être la meilleure explication à ces observations. Le champ s'affaiblit au départ sur le pourtour du disque d'accrétion, conduisant à une augmentation de la chaleur et des émissions de lumière visible et rayons Ultraviolets.

Si de nombreuses connaissances sur les champs magnétiques et les trous noirs ont pu être accumulées, cette première observation permettra encore de progresser dans notre compréhension de l'univers. Notre planète a elle-même déjà probablement connu des inversions de ce type, mais un autre article scientifique nous projette dans ce phénomène à notre époque.