Festin cosmique : découvrir les modèles alimentaires des trous noirs

par Amir Hussein
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Black Hole Astrophysics

Cet article présente un diagramme conceptuel reflétant la compréhension actuelle de la distribution du milieu interstellaire dans les noyaux galactiques actifs. Cela montre que le gaz moléculaire dense des galaxies est attiré vers les trous noirs, se déplaçant le long de la surface du disque. Près du trou noir, la chaleur de la matière accumulée décompose ce gaz moléculaire, le transformant en atomes et en plasma. Une découverte notable est que même si une grande partie de ce matériau interstellaire mixte forme des jets éjectés du centre de la galaxie (avec des jets de plasma émergeant directement au-dessus du disque et des jets atomiques et moléculaires se formant selon un angle), une quantité importante de ces particules retournent au centre de la galaxie. disque à la manière d’une fontaine. Ces informations sont accompagnées d'une reconnaissance d'ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) et du travail de T. Izumi et de ses collègues.

De récentes percées en astrophysique ont dévoilé de nouveaux détails sur les flux de gaz à proximité des trous noirs supermassifs, avec des observations à une échelle incroyablement détaillée de l'année-lumière. Ces études ont montré que même si un volume considérable de gaz est attiré vers les trous noirs, seul environ 3% est consommé. La majorité est expulsée, puis réabsorbée par la galaxie hôte.

Il est à noter que toute la matière attirée vers un trou noir n’est pas ingérée ; une partie est éjectée sous forme de sorties. Cependant, quantifier le rapport entre la matière consommée et la matière rejetée s’est avéré difficile.

Une équipe mondiale dirigée par Takuma Izumi, professeur adjoint à l'Observatoire astronomique national du Japon, a utilisé le grand réseau millimétrique/submillimétrique d'Atacama (ALMA) pour étudier le trou noir supermassif de la galaxie Circinus, située à 14 millions d'années-lumière dans la constellation du Circinus. . Ce trou noir est connu pour son alimentation active.

ALMA a fourni une vue du noyau de la galaxie Circinus. La présence de gaz moléculaire de densité moyenne est indiquée par le monoxyde de carbone (CO) en rouge, le gaz atomique par le carbone atomique (C) en bleu, le gaz moléculaire de haute densité par le cyanure d'hydrogène (HCN) en vert et le gaz ionisé par l'hydrogène. raie de recombinaison (H36α) en rose. Le disque central de gaz dense, représenté en vert, s'étend sur environ 6 années-lumière. Le flux de plasma est presque perpendiculaire au disque. Cette recherche a été soutenue par ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) et l'équipe de T. Izumi.

Contribution d'ALMA au déchiffrement des énigmes des trous noirs

La résolution exceptionnelle d'ALMA a permis à l'équipe d'être la première au monde à mesurer avec précision les flux entrants et sortants autour du trou noir à une échelle de quelques années-lumière seulement. En analysant le mouvement des gaz dans divers états (moléculaire, atomique et plasma), ils ont déterminé que l'efficacité d'alimentation du trou noir était d'environ 3%. Ils ont également vérifié que l’instabilité gravitationnelle était à l’origine de cet afflux.

L’étude a en outre révélé que la plupart des flux expulsés n’ont pas la vitesse nécessaire pour quitter complètement la galaxie. Au lieu de cela, ils sont réintégrés dans les zones entourant le trou noir, gravitant progressivement vers lui.

Cette recherche, intitulée « Alimentation et rétroaction des trous noirs supermassifs observés à des échelles subparsec » par Takuma Izumi et son équipe, a été publiée le 2 novembre 2023 dans Science (DOI : 10.1126/science.adf0569). L'étude a reçu un financement de l'Observatoire astronomique national du Japon et de la Société japonaise pour la promotion de la science.

Foire aux questions (FAQ) sur l'astrophysique des trous noirs

Quelles sont les principales découvertes sur les trous noirs issues d’études astrophysiques récentes ?

Des études récentes ont révélé que les trous noirs supermassifs attirent une quantité considérable de gaz, mais que seulement environ 31 TP4T de ce gaz sont consommés. Le reste est expulsé et recyclé dans la galaxie.

Comment ALMA a-t-elle contribué à la compréhension des trous noirs ?

Les capacités haute résolution d'ALMA ont permis aux chercheurs de mesurer les entrées et sorties de gaz autour des trous noirs à une échelle de quelques années-lumière, déterminant ainsi l'efficacité d'alimentation d'un trou noir et le processus de recyclage des gaz expulsés.

Qu’y avait-il d’unique dans le trou noir supermassif de la galaxie Circinus observé par ALMA ?

Le trou noir supermassif de la galaxie Circinus, à 14 millions d’années-lumière, se nourrissait activement. Les observations d'ALMA ont fourni des informations détaillées sur la dynamique des gaz autour de ce trou noir.

Qu’ont révélé les observations sur le gaz autour des trous noirs ?

Les observations ont montré que même si la majeure partie du gaz est éjectée des trous noirs, elle ne s'échappe pas de la galaxie mais est plutôt recyclée, se déplaçant progressivement vers le trou noir.

Qui a dirigé l’équipe de recherche internationale dans ces observations révolutionnaires ?

L'équipe de recherche était dirigée par Takuma Izumi, professeur adjoint à l'Observatoire astronomique national du Japon.

En savoir plus sur l’astrophysique des trous noirs

  • Article de la revue scientifique sur les observations de trous noirs
  • Observatoire astronomique national du Japon
  • Télescope ALMA et recherche sur les trous noirs
  • Étude sur les trous noirs de la galaxie Circinus
  • Recherches astrophysiques de Takuma Izumi
  • Trous noirs supermassifs et dynamique des gaz galactiques
  • Avancées en astrophysique
  • Instabilité gravitationnelle et alimentation des trous noirs
  • Recyclage du gaz dans les galaxies
  • Le grand réseau millimétrique/submillimétrique d'Atacama (ALMA)

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6 commentaires

AstroFanatique décembre 22, 2023 - 1:01 am

lecture intéressante mais le jargon technique est un peu trop pour un profane comme moi ? peut-être que des explications plus simples pourraient aider, juste une pensée !

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Apprenant avide décembre 22, 2023 - 5:54 am

l'article est bon mais on a l'impression qu'il saute un peu ? comme si cela pourrait peut-être utiliser un peu plus de structure, juste mes deux cents.

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Jenny M. décembre 22, 2023 - 8:59 am

wow, cet article sur les trous noirs est super intriguant ! surtout la partie sur le fait qu'ils ne consomment pas réellement la majeure partie du gaz, je ne le savais jamais auparavant !

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Sarah_the_Sci_Geek décembre 22, 2023 - 2:33 pm

J'adore la façon dont l'article met en évidence le rôle d'ALMA en astrophysique, c'est un outil tellement incroyable pour les astronomes. Mais il semble y avoir une faute de frappe dans la section sur la dynamique des gaz, ou est-ce juste moi ?

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GalaxieGuy décembre 22, 2023 - 4:22 pm

Les trous noirs sont si fascinants que cette pièce capture vraiment leur mystère. mais la partie concernant le recyclage du gaz – est-ce vraiment une nouvelle découverte ? je pensais que c'était déjà connu.

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Markus87 décembre 22, 2023 - 7:48 pm

je dois dire que les recherches de Takuma Izumi et de son équipe semblent révolutionnaires, ce sont des accessoires pour eux. cependant, j'aurais aimé qu'il y ait plus d'informations sur la façon dont ces découvertes pourraient affecter la future exploration spatiale…

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