Un trou noir supermassif projette un faisceau de haute énergie directement sur la Terre.

Une mission de la NASA a observé un trou noir supermassif dirigeant un faisceau de haute énergie vers la Terre depuis une distance de 400 millions d'années-lumière.

Simulation de Markarian 421 émettant un faisceau de haute énergie. Photo : NASA/Pablo García

Les trous noirs supermassifs actifs sont entourés de disques de matière en rotation, appelés disques d'accrétion, qui les alimentent progressivement. Une partie de la matière qu'ils ne peuvent absorber est ensuite transférée vers les pôles, d'où elle est éjectée à une vitesse proche de celle de la lumière. Ce processus produit un rayonnement électromagnétique extrêmement brillant et de haute énergie. Dans certains cas, comme celui récemment détecté par la NASA, le faisceau est dirigé directement vers la Terre : on parle alors de blazar, comme l'a rapporté Live Science le 30 juillet.

Le blazar, nommé Markarian 421, est situé dans la constellation de la Grande Ourse et a été observé par la mission IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer) de la NASA, lancée en décembre 2021. IXPE observe une caractéristique des champs magnétiques appelée polarisation, qui indique la direction du champ magnétique. La polarisation du jet éjecté par Markarian 421 montre que la partie du jet où les particules s'accélèrent possède également un champ magnétique à structure torsadée.

Les blazars s'étendent sur des millions d'années-lumière, mais les mécanismes qui les créent restent encore mal compris. Cependant, les nouvelles découvertes concernant Markarian 421 pourraient contribuer à éclairer ce phénomène cosmique, a déclaré Laura Di Gesu, astrophysicienne à l'Agence spatiale italienne et auteure principale de l'étude.

La principale raison de la luminosité exceptionnelle des jets d'un trou noir supermassif actif réside dans le fait que les particules s'approchent de la vitesse de la lumière, émettant des énergies colossales et obéissant à la théorie de la relativité restreinte d'Einstein. L'intensité de ces jets est également renforcée par l'amplification de la longueur d'onde de la lumière lors de leur trajectoire vers la Terre, augmentant ainsi la fréquence et l'énergie. De ce fait, les blazars peuvent être plus brillants que l'ensemble des étoiles de la galaxie. L'IXPE utilise actuellement cette lumière pour cartographier la physique au cœur du jet de Markarian 421 et identifier la source de ce faisceau lumineux.

L'analyse des données IXPE a montré que la polarisation du faisceau chutait à 0 % lors des première et deuxième observations. L'équipe a constaté que le champ magnétique rotatif ressemblait à un tire-bouchon. Les mesures de rayonnement électromagnétique dans les domaines optique, infrarouge et radio n'ont pas affecté la stabilité ni la structure du faisceau. Cela signifie que les ondes de choc se sont propagées le long des champs magnétiques torsadés de Markarian 421. Ces nouvelles découvertes constituent la preuve la plus convaincante à ce jour que les champs magnétiques torsadés contribuent aux ondes de choc qui accélèrent les particules du faisceau.

L'équipe prévoit de poursuivre l'exploration de Markarian 421 et d'identifier d'autres blazars présentant des caractéristiques similaires afin de comprendre le mécanisme à l'origine du phénomène.

An Khang (selon Live Science )

Lien source: https://vnexpress.net/sieu-ho-den-ban-thang-chum-tia-nang-luong-cao-vao-trai-dat-4635870.html