Le trou noir de la Voie lactée souffle un vent depuis au moins 20 000 ans

Au centre de la Voie lactée, le trou noir baptisé Sagittarius A* a creusé un cône de gaz long d’environ trois années-lumière. Cette forme est la signature d’un vent, un flux régulier de matière qui s’éloigne du trou noir, et des astronomes de l’université Northwestern estiment qu’il souffle depuis au moins 20 000 ans.

Le résultat comble une lacune qui agaçait les astrophysiciens depuis cinquante ans. La théorie soutient de longue date que tout trou noir avalant activement de la matière doit aussi en rejeter une partie, car l’énergie de ce gaz qui tombe doit bien aller quelque part. Autour des trous noirs lointains et voraces, ces vents sautent aux yeux. Autour du nôtre, qui se nourrit lentement et discrètement, le signal restait enfoui.

« À moins qu’un trou noir n’existe dans un vide parfait, il doit forcément souffler un vent d’une manière ou d’une autre », explique Mark Gorski, qui a dirigé les travaux. La question n’a jamais été de savoir si le vent existait, mais si quelqu’un parviendrait à le voir.

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Pour extraire cette structure ténue du centre galactique encombré, l’équipe a empilé cinq années d’observations de l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, un réseau d’antennes radio installé dans les Andes chiliennes qui cartographie le gaz froid. L’image obtenue du gaz moléculaire autour de Sagittarius A* est environ 100 fois plus profonde et 80 fois plus nette que tout ce qui existait. On y voit une cavité conique d’environ 45 degrés d’ouverture s’écarter du trou noir, trahissant le gaz balayé. Le même vide apparaît dans des données X d’archives d’un autre observatoire en orbite, ce qui renforce l’idée qu’un phénomène repousse réellement le gaz, et non un artefact d’un seul instrument.

Le vent, lui, reste doux. Ce n’est pas la bourrasque capable de remodeler une galaxie que déchaînent les trous noirs les plus actifs ; les chercheurs le décrivent davantage comme une brise que comme une tempête. Cette douceur explique en partie pourquoi il a fallu si longtemps pour le repérer, et pourquoi il compte : elle montre que même un trou noir calme et mal nourri laisse une empreinte sur tout ce qui l’entoure.

La prudence reste de mise. La cavité est déduite de la répartition du gaz et de la géométrie qui l’explique le mieux, et non d’une mesure directe de matière en mouvement ; or le centre galactique est l’une des régions les plus difficiles à interpréter du ciel. D’autres explications, comme une vieille onde de choc ou les restes d’une éruption passée, devront encore être écartées à mesure que les données arrivent. Pour l’instant, les auteurs s’appuient sur l’accord entre les images radio et X pour défendre qu’un vent est la lecture la plus simple.

Si elle se confirme, la découverte offre aux astronomes un laboratoire de proximité pour un processus qu’ils étudient habituellement à des millions d’années-lumière. Sagittarius A* se trouve à environ 26 000 années-lumière de la Terre, assez près pour être examiné avec un détail qu’aucune autre galaxie ne permet.

Les résultats ont paru dans The Astrophysical Journal Letters. L’équipe continuera de surveiller la région avec le même réseau, cette fois pour mesurer directement la vitesse du vent et suivre sa portée avant qu’il ne se dilue dans le reste de la galaxie.

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