Des explosions de novae observées près d’un trou noir dans la galaxie M87
Les environnements électromagnétiques intenses à proximité d’un trou noir peuvent accélérer des particules à une fraction significative de la vitesse de la lumière, créant ainsi des jets qui s’étendent depuis les pôles de l’objet. Dans le cas des trous noirs supermassifs situés au centre des galaxies, ces jets sont particulièrement gigantesques, expulsant de la matière non seulement en dehors de la galaxie, mais potentiellement aussi au-delà de son voisinage galactique.
Une étude surprenante sur la galaxie M87
Récemment, des scientifiques ont découvert des phénomènes étranges liés aux jets dans la galaxie M87. Les recherches montrent que les explosions stellaires connues sous le nom de novae semblent se produire à une fréquence anormalement élevée à proximité d’un des jets émis par le trou noir central de la galaxie. Toutefois, aucun mécanisme n’explique ce phénomène, et il n’y a pas d’indication que cela se produise au niveau du jet opposé.
Les caractéristiques des novae
M87 est l’une des plus grandes galaxies de notre voisinage cosmique, et son trou noir central possède des jets actifs. Lors d’observations antérieures, le télescope spatial Hubble avait déjà relevé que les novae étaient concentrées autour de ces jets. Ce constat soulève des questions, car les novae apparaissent dans des systèmes où une étoile riche en hydrogène orbite autour d’une naine blanche. Avec le temps, la naine blanche attire l’hydrogène de son compagnon, atteignant une masse critique qui déclenche une explosion thermonucléaire, projetant le reste de la matière. Cette dynamique crée un cycle régulier, et il est peu clair pourquoi un jet de trou noir influencerait cette régularité.
Analyse des données collectées
Pour approfondir leur recherche, l’équipe d’étude a utilisé à nouveau le télescope Hubble pour suivre M87 pendant une période prolongée. Pendant presque un an, toutes les cinq jours, le télescope a observé la galaxie, permettant de capturer 94 nouvelles novae avant leur disparition. En combinant ces données avec 41 novae identifiées lors de précédents travaux, les chercheurs ont constitué un ensemble total de 135 novae à analyser.
Ils ont divisé la région autour du centre de la galaxie en dix segments égaux et compté les novae survenant dans chacun. Dans neuf segments sans jet, le nombre moyen de novae était de 12, tandis que le segment contenant le jet affichait un total de 25. Le décompte le plus élevé dans un segment sans jet était de 16, situé juste à côté de celui du jet. Les chercheurs ont calculé que la probabilité que cette configuration soit aléatoire était d’environ une sur 1 310 (soit moins de 0,1 %).
Données supplémentaires sur les novae
Pour obtenir une mesure supplémentaire de la rareté de ce phénomène, les chercheurs ont placé 8 millions de novae autour du centre de la galaxie, en adoptant une distribution aléatoire mais biaisée afin de correspondre à la luminosité de la galaxie, supposant que les novae apparaîtraient plus fréquemment dans les zones riches en étoiles. Ils ont également analysé diverses « coupes » de segments : « Afin de réduire le bruit et d’éviter le p-hacking lors du choix de la taille de la coupe, nous avons moyenné les résultats pour des coupes entre 30 et 45 degrés de largeur. »
Globalement, l’augmentation près du jet était faible pour des coupes très étroites ou très larges. Les coupes étroites excluent trop de la zone affectée par le jet, tandis que les plus larges englobent trop d’espace où le taux normal est observé. L’intensification semble atteindre un maximum dans les segments de 25 degrés de largeur, où la concentration de novae près du jet est environ 2,6 fois plus élevée.
Ces observations intriguent donc les astrophysiciens et soulèvent de nouvelles questions sur le comportement des trous noirs et leur impact sur leur environnement. L’avenir de ces recherches pourrait offrir des éclaircissements passionnants sur le rôle des jets de trous noirs dans les galaxies.