Le balayeur invisible au cœur de la Voie lactée ✛
Au centre de la Voie lactée, à 27 000 années-lumière de la Terre, vit le trou noir supermassif Sagittarius A*. Sa masse est de quatre millions de Soleils. Il ne brille pas intensément comme les quasars, mais couve à peine visiblement. Pendant longtemps, les astronomes ont débattu pour savoir s'il émettait un vent. Maintenant, la réponse est tombée : oui, il en émet. Un balayeur invisible déblaie la neige autour d'un réverbère.
Sur les nouvelles cartes obtenues avec le réseau de radiotélescopes ALMA, dans le désert d'Atacama au Chili, on voit une cavité conique, dépourvue de gaz moléculaire froid. Elle s'étend du trou noir vers le sud-sud-ouest sur une distance d'au moins un parsec (environ 3,26 années-lumière) et a un angle d'ouverture d'environ 45 degrés. Les bords de la cavité coïncident avec des zones de faible absorption dans l'infrarouge et avec le début de l'arc ouest de la mini-spirale, un gaz ionisé situé sur le bord interne de l'anneau moléculaire. C'est la première preuve directe que le vent du trou noir exerce une action mécanique sur le gaz froid au centre de la Galaxie.
Auparavant, les données se contredisaient. Certaines observations indiquaient un vent, d'autres son absence. Désormais, une carte ultra-profonde de l'émission de la molécule de monoxyde de carbone (CO), avec une sensibilité de 80 microjanskys par canal, a révélé un vide là où le gaz froid aurait dû se trouver. Ce vide coïncide avec du gaz chaud visible en rayons X. C'est comme si la neige autour du réverbère avait été déblayée, laissant place à de la vapeur chaude.
Cette découverte n'est pas importante seulement pour notre Galaxie. La plupart des trous noirs supermassifs de l'Univers sont dans un état calme, et leurs vents faibles peuvent influencer la formation d'étoiles dans les régions centrales des galaxies. Maintenant, les astronomes disposent d'une référence pour étudier cette influence « silencieuse ». À l'avenir, des observations plus profondes avec ALMA et de nouveaux instruments comme ngVLA permettront de suivre la cavité au-delà d'un parsec et d'estimer l'énergie totale du vent. Des simulations numériques aideront à comprendre à quelle fréquence le vent change de direction et comment cela régule l'afflux de gaz vers le trou noir.
Le vent de Sagittarius A* est si faible qu'il a fallu plus de 50 ans pour le détecter, alors que le trou noir lui-même a été découvert en 1974. Pour comparaison, la puissance du vent, de $10^{38}$ erg/s, équivaut à l'émission totale de cent milliards de soleils, mais à la distance du centre galactique, il ne fait que légèrement « souffler » le gaz froid.
Dans le roman de Stanislas Lem « Fiasco », les héros sont confrontés aux conséquences de l'activité d'une civilisation extraterrestre qui tente de contrôler le rayonnement de son étoile. Le vent du trou noir au centre de la Galaxie est un analogue naturel d'un tel « contrôle », mais à une échelle que l'humanité ne fait encore qu'observer.