Au centre de notre galaxie, se cache un trou noir de plus de quatre millions de masses solaires, mais qui est aujourd'hui plutôt inactif.
Or l'observatoire spatial Fermi détecte en 2010 deux gigantesques « bulles » de gaz, centrées sur cette région, qui émettent des rayons gamma de très haute énergie. Ces structures de 25.000 années-lumière de hauteur sont perpendiculaires au plan galactique et disposées de part et d'autre de ce plan.
Pour en savoir plus sur le trou noir supermassif, les chercheurs ont dressé une carte à grande échelle de l'émission X au centre de la galaxie. Couvrant une région de 1800 ×1500 années-lumière, celle-ci rassemble des observations de 2016-18 avec XMM-Newton, complétées par les données recueillies auparavant par ce satellite.
Cette image spectaculaire révèle deux « cheminées » remplies de gaz porté à plusieurs millions de degrés. Ces structures cylindriques se sont développées de part et d'autre du plan galactique jusqu'à près de 500 années-lumière, exactement dans l'axe des bulles de Fermi.
Selon Andrea Goldwurm, chercheur à l'Irfu, « l'hypothèse la plus convaincante serait que ces cheminées transportent l'énergie de la région active du centre de la Galaxie vers l'extérieur, alimentant ainsi les bulles de Fermi, comme le suggère leur morphologie. »
Le lien entre les cheminées et le trou noir super-massif n'est cependant pas établi rigoureusement. Le centre de la galaxie étant très riche en étoiles, il n'est pas exclu que des explosions d'étoiles (supernovae) ou des vents de particules, issus d'étoiles très massives, n'alimentent également les cheminées.
Néanmoins, le lien entre les cheminées et les grandes bulles de Fermi milite en faveur d'une activité très intense du centre de notre galaxie, remontant à quelques millions d'années seulement. Le trou noir central est plus que jamais sous surveillance !
Image en rayons X de basse énergie de la région autour du centre galactique, obtenue avec les données XMM-Newton (G. Ponti et al. 2019, Nature, numéro du 21 mars 2019)
Ces travaux ont été réalisés en collaboration avec le laboratoire Astroparticule et cosmologie de Paris et l'Institut de planétologie et d'astrophysique de Grenoble, avec le soutien du Centre national d'études spatiales.