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Les trous noirs ressembleraient finalement davantage à des fontaines qu’à des beignets

Après avoir effectué des simulations informatiques et étudié un trou noir supermassif situé dans la galaxie du Compas, à environ 14 millions d’années-lumière de la Terre, des chercheurs de l’Observatoire astronomique national du Japon (NAOJ) ont fait une nouvelle découverte.

Ils ont utilisé le télescope ALMA (Large Millimeter / Subillimeter Array) d’Atacama, au Chili. Afin de comparer les informations obtenues, ils ont recouru au supercalculateur Cray XC30 ATERUI.

Trou noir moléculaire

Selon la nouvelle étude, un trou noir ressemblerait plus à une fontaine qu’à un beignet. Ainsi, un trou noir ne serait pas entouré d’un anneau rigide de gaz, comme on le croyait. Il s’agirait plutôt d’une structure plus dynamique se traduisant en cycle de trois étapes. Cette révélation est importante dans la mesure où elle pourrait changer notre manière de concevoir ce phénomène cosmique.

« Sur la base de cette découverte, nous devons réécrire les manuels d’astronomie », a déclaré Takuma Izumi, chercheur du NAOJ. Les résultats de la recherche ont été publiés dans la revue The Astrophysical Journal.

Un cycle dynamique de trois phases

L’équipe d’astronomes de l’ALMA a été menée par Takuma Izumi, chercheur à l’Observatoire astronomique national du Japon (NAOJ).

Les chercheurs ont constaté que le cycle dynamique du trou noir est constitué de trois phases. Dans la première, le gaz froid forme un disque près du plan de rotation.

Cela provoquerait une importante augmentation de température, entraînant ensuite les décompositions des molécules.

Dans la dernière phase, certaines de ces dernières sont expulsées au-dessus et au-dessous du disque, formant ainsi la structure de fontaine au sein d’un cycle perpétuel.

La circulation du gaz forme naturellement un donut

Le donut n’est cependant pas totalement passé de mode. « Les modèles théoriques précédents posaient une hypothèse préalable de donuts rigides », a déclaré Keiichi Wada, un théoricien de l’Université Kagoshima. « Plutôt que de partir d’hypothèses, notre simulation est partie des équations physiques et a montré pour la première fois que la circulation du gaz forme naturellement un donut. » a-t-il poursuivi.

« Notre simulation peut aussi expliquer diverses caractéristiques d’observation du système », a ajouté le cosmologiste. « En étudiant le mouvement et la distribution du gaz moléculaire froid et du gaz atomique chaud avec ALMA, nous avons démontré l’origine de la structure dite ‘donut’ autour des trous noirs actifs. »

Mots-clés trou noir