Deux « cheminées géantes », sources d’énergie de part et d’autre de la Voie lactée
La Voie lactée serait-elle une source d’énergie ? Un satellite européen a découvert deux structures cylindriques qui évacuent du gaz très chaud depuis le centre galactique.
Deux immenses cheminées de 500 années-lumière de hauteur se dressent de part et d’autre de notre galaxie. Elles évacuent vers l’espace l’intense énergie d’un gaz très chaud libéré par le trou noir supermassif situé au centre de la Voie lactée.
Le centre de la Voie lactée est un endroit aux conditions extrêmes. Cela est dû à la présence de Sagittarius A*, un trou noir supermassif de 4 milliards de masses solaires, à l’origine de puissants dégagements de rayons X. Les scientifiques ne savaient pas comment ce flux d’énergie était dissipé au sein de la galaxie. Mais la question a été désormais résolue par une équipe d’astrophysiciens ayant identifié des structures faisant office de conduits d’échappement.
De l’énergie s’échappe de la Voie lactée par deux « cheminées »
L’information a été révélée par une équipe internationale (France, Italie, Allemagne, États-Unis) utilisant les données du satellite européen XMM-Newton, sensibles aux rayons X. Ces travaux publiés dans la revue Nature du 21 mars 2019, viennent compléter ce que le satellite Fermi de la Nasa avait révélé en 2010 : deux gigantesques bulles de gaz émettent des flots de rayons gamma de part et d’autre de la Voie lactée, et s’étendent sur plus de 20.000 années-lumière. Elles avaient été baptisées les « bulles de Fermi ». Cette fois-ci, XMM a scruté en quelque sorte la base de ces bulles et a découvert la présence de deux cylindres, partant du centre galactique et aboutissant aux bulles de Fermi. Ainsi depuis le trou noir supermassif de la Voie lactée, deux cylindres perpendiculaires au disque galactique (« deux cheminées ») sont en train d’évacuer un gaz très chaud, – plusieurs millions de degrés –, qui forme des bulles émettant des rayons gamma, les fameuses bulles de Fermi.
La Voie Lactée, usine géante d’énergie ?
Mark Morris, professeur d’astronomie et d’astrophysique à l’Université de Californie à Los Angeles (U.C.L.A.), a contribué à cette recherche, publiée le 21 mars dans la revue Nature. « Nous émettons l’hypothèse que ces cheminées sont des bouches d’évacuation de toute l’énergie libérée au centre de la galaxie », a t-il déclaré. Toutes les galaxies sont des usines géantes formant des étoiles, mais leur productivité peut varier considérablement – d’une galaxie à l’autre et même au cours de la vie de chaque galaxie. Un des mécanismes permettant d’étouffer le taux de production d’étoiles est la fontaine de matières et d’énergie attisée par le trou noir très lourd qui se cache au centre d’une galaxie. « La formation des étoiles détermine le caractère d’une galaxie », a déclaré Morris. Et c’est quelque chose qui nous tient à cœur, car les étoiles produisent les éléments lourds à partir desquels les planètes et la vie vont émerger.
D’autres galaxies sources d’énergie ?
Notre galaxie n’est pas la plus extrême : d’autres galaxies ont des fontaines alimentées par des trous noirs centraux qui pèsent mille fois plus que le nôtre, mais le centre de la Voie lactée offre un aperçu détaillé de ce qui pourrait se passer dans des galaxies plus énergiques. « Nous savons que les écoulements et les vents de matière et d’énergie émanant d’une galaxie sont essentiels pour sculpter et modifier la forme d’une galaxie au fil du temps. Ils jouent un rôle clé dans la manière dont les galaxies et d’autres structures se forment et évoluent dans le cosmos », a déclaré Gabriele Ponti, le responsable de l’Institut Max Planck de physique extraterrestre de Garching, en Allemagne. « Heureusement, notre galaxie nous fournit un laboratoire à proximité pour explorer cela en détail et explorer comment ces matériaux s’écoulent dans l’espace qui nous entoure. »
Les détails de ces étranges structures imbriquées doivent encore être scrutés. Justement l’agence spatiale européenne a sélectionné le télescope Athena (advanced telescope for High Energy Astrophysics) comme sa future grande mission spatiale : sensible aux rayons X, il devrait s’intéresser à l’Univers chaud et violent… Son lancement est annoncé en 2031.
Ainsi le Ciel détient-il de nombreux mystères que la science n’a pas encore fini de révéler.
