L’environnement électromagnétique intense à proximité d’un trou noir peut accélérer les particules jusqu’à une fraction importante de la vitesse de la lumière et envoie les particules en vitesse le long de jets qui s’étendent depuis chacun des pôles de l’objet. Dans le cas des trous noirs supermassifs trouvés au centre des galaxies, ces jets sont véritablement colossaux, projetant de la matière non seulement hors de la galaxie, mais peut-être même dans tout son voisinage.
Mais cette semaine, des scientifiques ont décrit comment les jets pourraient également faire des choses étranges à l’intérieur d’une galaxie. Une étude de la galaxie M87 a montré que des explosions de nova semblent se produire à une fréquence inhabituellement élevée au voisinage de l’un des jets du trou noir central de la galaxie. Mais il n’existe absolument aucun mécanisme permettant d’expliquer pourquoi cela pourrait se produire, et rien n’indique que cela se produise au niveau du jet qui voyage dans la direction opposée.
La question de savoir si cet effet est réel et si nous pouvons en trouver une explication nécessitera peut-être quelques observations supplémentaires.
Novas et cales
M87 est l’une des plus grandes galaxies de notre partie locale de l’Univers et son trou noir central possède des jets actifs. Au cours d’une période antérieure d’observations régulières, le télescope spatial Hubble avait découvert que des explosions stellaires appelées novas semblaient être regroupées autour du jet.
Cela n’a que très peu de sens. Les novas se produisent dans des systèmes comportant une grande étoile riche en hydrogène et une naine blanche proche en orbite. Au fil du temps, la naine blanche aspire l’hydrogène de la surface de sa compagne, jusqu’à ce qu’elle atteigne une masse critique à sa surface. À ce stade, une explosion thermonucléaire fait exploser le matériau restant de la naine blanche et le cycle se réinitialise. Étant donné que le taux de transfert de matière a tendance à être assez stable, les novas dans un système stellaire se répètent souvent à intervalles réguliers. Et on ne sait pas du tout pourquoi le jet d’un trou noir modifierait cette régularité.
Ainsi, certaines des personnes impliquées dans la première étude ont eu le temps de revenir sur Hubble et d’y jeter un autre coup d’œil. Et pendant une bonne partie de l’année, tous les cinq jours, Hubble était pointé vers M87, lui permettant de capturer les novas avant qu’elles ne disparaissent. Au total, cela a permis de détecter 94 novas survenues près du centre de la galaxie. Combiné avec 41 qui avaient été identifiés lors de travaux antérieurs, cela a laissé une collection de 135 novas dans cette galaxie. Les chercheurs les ont ensuite tracés par rapport au trou noir et à ses jets.
La zone contenant le jet (en haut à droite) connaît beaucoup plus de novas que le reste du noyau de la galaxie.
Lessing et. al.
En divisant la zone autour du centre de la galaxie en 10 segments égaux, les chercheurs ont compté les novas qui se produisaient dans chacun d’eux. Dans les neuf segments qui n’incluaient pas le jet du côté de la galaxie faisant face à la Terre, le nombre moyen de novas était de 12. Dans le segment qui incluait le jet, le nombre était de 25. Une autre façon de voir les choses est que le le nombre le plus élevé dans un segment sans avion n’était que de 16, et c’était dans un segment immédiatement à côté de celui contenant l’avion à réaction. Les chercheurs estiment que la probabilité que cet arrangement se produise au hasard est d’environ une sur 1 310 (soit moins de 0,1 %).
Pour obtenir une mesure distincte de ce caractère inhabituel, les chercheurs ont placé 8 millions de novas autour du centre de la galaxie, la distribution étant aléatoire mais biaisée pour correspondre à la luminosité de la galaxie, en supposant que les novas seront plus fréquentes dans les zones comportant plus d’étoiles. . Cela a ensuite été utilisé pour estimer la fréquence à laquelle des novas devraient être attendues dans chacun de ces segments. Ils ont ensuite utilisé une grande variété de cales : « Afin de réduire le bruit et d’éviter le p-hacking lors du choix de la taille de la cale, nous faisons la moyenne des résultats pour des cales comprises entre 30 et 45 degrés de largeur. »
Dans l’ensemble, l’amélioration près du jet était faible pour les coins très étroits ou très larges, comme on peut s’y attendre : les coins étroits recadrent trop la zone affectée par le jet, tandis que les coins larges incluent beaucoup d’espace où vous obtenez l’effet normal. taux de fond. Les choses culminent dans la zone de coins de 25 degrés de large, où l’enrichissement à proximité du jet est d’environ 2,6 fois. Cela semble donc être réel.