Un trou noir supermassif, situé dans la zone active de la galaxie, produit de grandes quantités de gaz chaud à partir de son disque d’accrétion afin de créer un tore masquant.
Beaucoup de trous noirs supermassifs dans les centres galactiques ont un anneau épais de matériau appelé tore (forme de beignet ou beignet avec un trou à l'intérieur). Ils étaient considérés comme des objets créés à partir d'un mélange de matériaux provenant du cœur même de la galaxie et tirés dans le puits gravitationnel d'un trou noir.
Toutefois, selon les nouvelles recherches effectuées par la grille ALMA (Atmaam à ondes millimétriques élevées) au Chili, ce modèle traditionnel est trop simplifié.
En étudiant l'environnement autour d'un trou noir supermassif au cœur de la galaxie spirale NGC 1068, située à 47 millions d'années-lumière de la Terre, ALMA a été capable de détecter, au lieu de tomber, un nuage de matière sortant du trou noir, créant ainsi son propre tore.
Image de la région centrale de la galaxie NGC 1068, réalisée par ALMA
«Pensez à un trou noir comme à un moteur», a déclaré l'astronome Jack Gallimore de la Bucknell University à Lewisburg, en Pennsylvanie. - “Il est alimenté par les matériaux qui y tombent du disque aplati de poussière et de gaz. Mais, comme tout moteur, un trou noir peut également libérer des gaz d'échappement. ”
Les trous noirs consomment la matière des disques d’accrétion en rotation à l’horizon d’un trou noir. La partie la plus profonde du disque d'accrétion est si chaude qu'elle génère des rayons X et ultraviolets. Mais alors le disque est plus froid et émet des ondes infrarouges dans la plage de longueurs d'onde millimétriques. ALMA est très sensible et permet à l'observatoire de suivre le mouvement des gaz dans la partie la plus externe du disque d'accrétion. Alors que les nuages de monoxyde de carbone froids suivants sont situés dans cette zone refroidie du disque d’accrétion, l’équipe Gallimore a pu voir les nuages qui se déconnectaient du disque. Comme ils étaient ionisés par la partie surchauffée du disque d’accrétion, les nuages ont commencé à interagir avec le puissant champ magnétique du trou noir. Puis, à grande vitesse, le gaz éjecté du disque d’accrétion. Et cette vitesse était bien supérieure à la vitesse de rotation du disque lui-même.
«Ces nuages se déplacent si rapidement qu'ils atteignent la" vitesse de sortie "nécessaire et sont projetés à la mer sous la forme d'un pulvérisateur en forme de cône des deux côtés du disque", a déclaré Gallimore. «Avec l'aide d'ALMA, pour la première fois, nous pouvons examiner le gaz éjecté qui cache un trou noir plutôt que d'y tomber.»
La grande majorité des galaxies contiennent des trous noirs supermassifs. Elles ont des relations symbiotiques et, comme on le sait bien, influencent fortement les deux galaxies dans leur ensemble et le taux de formation des étoiles. Grâce à des observatoires comme ALMA, nous avons toutes les chances de saisir les subtilités de cette relation.
