Il y a 6 millions d'années, lorsque nos premiers ancêtres humains faisaient leur chose ici sur Terre, le trou noir au centre de la Voie lactée était un endroit féroce. Notre trou noir d'âge mûr et d'hibernation ne croque que paresseusement sur de petites quantités d'hydrogène gazeux de nos jours. Mais quand les premiers hominins ont marché sur la Terre, le Sagittaire A engloutissait la matière et expulsait le gaz à des vitesses atteignant 1000 km / sec. (2 millions de mph.)
La preuve de cette phase hyperactive dans la vie du Sagittaire, alors qu'il s'agissait d'un noyau galactique actif (AGN), est venue alors que les astronomes cherchaient autre chose: la masse manquante de la Voie lactée.
Il y a un drôle de problème dans notre compréhension de notre environnement galactique. Eh bien, ce n'est pas si drôle. C'est en fait assez sérieux, si vous voulez vraiment comprendre l'univers. Le problème est que nous pouvons calculer la quantité de matière que nous devrions être en mesure de voir dans notre galaxie, mais quand nous allons la chercher, elle n’est pas là. Ce n'est pas seulement un problème dans la Voie lactée, c'est aussi un problème dans d'autres galaxies. L'univers entier, en fait.
Nos mesures montrent que la Voie lactée a une masse d'environ 1 à 2 billions de fois supérieure au Soleil. La matière noire, ce hobgobelin mystérieux et invisible qui hante les cauchemars des cosmologistes, représente environ les cinq sixièmes de cette masse. La matière régulière et normale constitue le dernier sixième de la masse de la galaxie, environ 150-300 milliards de masses solaires. Mais nous ne pouvons trouver qu'environ 65 milliards de masses solaires de cette matière normale, constituées des protons, neutrons et électrons familiers. Le reste manque en action.
Les astrophysiciens du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics ont recherché cette masse et ont écrit leurs résultats dans un nouvel article.
«Nous avons joué à un jeu cosmique de cache-cache. Et nous nous sommes demandé, où pouvait se cacher la masse manquante? » dit l'auteur principal Fabrizio Nicastro, associé de recherche au Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) et astrophysicien à l'Institut national italien d'astrophysique (INAF).
«Nous avons analysé les observations archivistiques aux rayons X de l'engin spatial XMM-Newton et constaté que la masse manquante se présente sous la forme d'un brouillard gazeux à un million de degrés pénétrant notre galaxie. Ce brouillard absorbe les rayons X provenant de sources ambiantes plus éloignées », a poursuivi Nicastro.
Nicastro et les autres scientifiques derrière le document ont analysé la façon dont les rayons X ont été absorbés et ont pu calculer la quantité et la distribution de matière normale dans ce brouillard. L'équipe s'est largement appuyée sur des modèles informatiques et sur les données XMM-Newton. Mais leurs résultats ne correspondaient pas à une répartition uniforme du brouillard gazeux. Au lieu de cela, il y a une «bulle» vide, où ce n'est pas du gaz. Et cette bulle s'étend du centre de la galaxie aux deux tiers du chemin vers la Terre.
Qu'est-ce qui peut expliquer la bulle? Pourquoi le brouillard gazeux ne se répandrait-il pas plus uniformément à travers la galaxie?
Nettoyer le gaz d'une zone aussi grande nécessiterait une énorme quantité d'énergie, et les auteurs soulignent qu'un trou noir actif le ferait. Ils supposent que le Sagittaire A était très actif à ce moment-là, à la fois se nourrissant de gaz tombant en lui-même et pompant des flux de gaz chauds jusqu'à 1000 km / sec.
Ce qui nous amène à nos jours, 6 millions d'années plus tard, lorsque l'onde de choc provoquée par cette activité a parcouru 20 000 années-lumière, créant la bulle autour du centre de la galaxie.
Un autre élément de preuve corrobore tout cela. Près du centre galactique se trouve une population d'étoiles de 6 millions d'années, formées du même matériau qui, à un moment donné, s'est écoulé vers le trou noir.
«Les différentes sources de données se rejoignent toutes très bien», explique le co-auteur de Smithsonian, Martin Elvis (CfA). "Cette phase active a duré de 4 à 8 millions d'années, ce qui est raisonnable pour un quasar."
Les chiffres correspondent tous aussi. Le gaz pris en compte dans les modèles de l'équipe et les observations totalisent 130 milliards de masses solaires. Ce nombre résume tout assez bien, car la matière manquante dans la galaxie se situerait entre 85 milliards et 235 milliards de masses solaires.
Ce sont des choses intrigantes, bien que ce ne soit certainement pas le dernier mot sur la masse manquante de la Voie lactée. Deux futures missions, l'Observatoire des rayons X Athena de l'Agence spatiale européenne, dont le lancement est prévu en 2028, et le X-Ray Surveyor proposé par la NASA pourraient apporter plus de réponses.
Qui sait? Peut-être que non seulement nous en apprendrons davantage sur la matière manquante dans la Voie lactée et dans d'autres galaxies, mais aussi sur l'activité au centre de la galaxie, sur les flux et reflux qu'elle a traversés et comment cela a façonné l'évolution galactique. .
