Des vents ultra-rapides éjectés par un trou noir supermassif observés juste après une éruption de rayons X

Une collaboration internationale d'astronomes a récemment mis en lumière un phénomène remarquable : l'éjection immédiate d'un vent d'une vélocité extrême par un trou noir supermassif, survenant juste après une intense bouffée de rayons X. Cette observation cruciale, rendue possible grâce à la coordination de plusieurs télescopes spatiaux spécialisés dans les rayons X, fournit des informations capitales sur la mécanique interne des noyaux galactiques actifs (AGN). Les résultats détaillés de cette étude ont été rendus publics en décembre 2025 dans la prestigieuse revue scientifique « Astronomy & Astrophysics ».

L'objet de cette investigation était le trou noir supermassif résidant au cœur de la galaxie spirale NGC 3783, située à une distance approximative de 130 millions d'années-lumière de notre Terre. Ce mastodonte gravitationnel possède une masse estimée à 30 millions de fois celle de notre Soleil. Il se nourrit activement de la matière environnante en accrétion, ce qui fait de son noyau une source lumineuse puissante émettant sur l'intégralité du spectre électromagnétique. Il est à noter que des mesures antérieures, basées sur la cartographie par réverbération, avaient déjà fixé la masse de ce trou noir à 2,8 millions de masses solaires, offrant ainsi une base solide pour cette nouvelle analyse.

Les données ont été collectées grâce à une synergie instrumentale impressionnante, combinant les capacités du télescope européen XMM-Newton, lancé en décembre 1999, et celles de la mission japonaise de pointe XRISM, mise en orbite en septembre 2023. L'analyse fine a révélé une séquence temporelle très serrée : une éruption de rayons X, d'une luminosité remarquable, a d'abord émané du noyau avant de s'atténuer rapidement. Presque immédiatement après, en l'espace d'une seule journée, l'objet a expulsé de la matière sous forme de vents puissants, atteignant des vitesses stupéfiantes de 60 000 kilomètres par seconde, soit environ un cinquième de la vitesse de la lumière. Le Dr Liyi Gu, chercheur principal de l'étude et affilié à l'Organisation néerlandaise de recherche spatiale (SRON), a souligné que la rapidité avec laquelle ces vents se sont formés est sans précédent.

Selon le co-auteur, Matteo Guainazzi de l'Agence Spatiale Européenne (ESA), il est probable que ces éjections soient le résultat d'un « démêlage » soudain d'une configuration magnétique complexe au sein de l'AGN. Ce mécanisme présente une analogie frappante avec les éjections de masse coronale observées sur notre propre Soleil, bien que l'échelle des phénomènes dans les noyaux galactiques soit incomparablement plus vaste. Éric Kuulkers, responsable scientifique du projet XMM-Newton, a insisté sur le fait que cette similarité suggère l'existence de principes physiques fondamentaux communs régissant les phénomènes de haute énergie à travers l'Univers.

Ces vents à haute vélocité revêtent une importance capitale pour élucider l'évolution des galaxies hôtes. En effet, ils jouent un rôle essentiel dans le processus de « rétroaction » galactique. L'énergie transportée par ces flux peut influencer directement la formation d'étoiles à l'intérieur de la galaxie, en réchauffant le gaz interstellaire et en modulant ainsi le rythme auquel la galaxie grandit. La possibilité d'observer cet événement précis a été grandement facilitée par la surveillance simultanée de NGC 3783 par un consortium de sept observatoires spatiaux, incluant notamment NuSTAR, Hubble, Chandra, Swift et NICER, démontrant la puissance de la coopération astronomique internationale.