Parfois, la réalité est plus étrange que la fiction. Ce faisceau étroit de rayonnement et de plasma, long de 5000 années-lumière, est aussi brillant qu'un sabre laser Star Wars et aussi destructeur que l'étoile de la mort. Ce jet extragalactique est alimenté et éjecté du voisinage d'un trou noir monstre qui représente 3 milliards de fois la masse de notre Soleil. «Je ne m'attendais pas à ce que le jet en M87 ou tout autre jet propulsé par accrétion sur un trou noir augmente en luminosité de la même manière que ce jet», explique l'astronome Juan Madrid de l'Université McMaster à Hamilton, en Ontario. «Il est devenu 90 fois plus lumineux que la normale. Mais la question est, cela arrive-t-il à chaque jet ou noyau actif, ou voyons-nous un comportement étrange de M87?
L'explosion provient d'une goutte de matière, appelée HST-1, intégrée dans le jet, un puissant faisceau étroit de gaz chaud produit par le trou noir supermassif résidant au cœur de cette galaxie elliptique géante. Le HST-1 est si brillant qu'il surpasse même le noyau brillant du M87, dont le trou noir monstre est l'un des plus massifs jamais découverts.
La touffe de gaz incandescente a emmené les astronomes dans un tour de montagnes russes de suspense. Les astronomes ont observé HST-1 s'éclairer régulièrement pendant plusieurs années, puis s'estomper, puis s'éclairer à nouveau. Ils disent qu'il est difficile de prédire ce qui va se passer ensuite.
Hubble suit l'activité surprenante depuis sept ans, offrant la vue ultraviolette la plus détaillée de l'événement. D'autres télescopes surveillent HST-1 dans d'autres longueurs d'onde, y compris la radio et les rayons X. L’Observatoire de rayons X de Chandra a été le premier à signaler l’éclaircissement en 2000. Le HST-1 a été découvert et nommé pour la première fois par les astronomes de Hubble en 1999. Le nœud gazeux est à 214 années-lumière du cœur de la galaxie.
La poussée peut donner un aperçu de la variabilité des jets de trous noirs dans les galaxies éloignées, qui sont difficiles à étudier car ils sont trop éloignés. M87 est situé à 54 millions d'années-lumière dans l'amas de la Vierge, une région de l'univers proche avec la plus haute densité de galaxies.
Hubble offre aux astronomes une vue quasi ultraviolette unique de l'éruption qui ne peut pas être réalisée avec des télescopes au sol. «La vision nette de Hubble lui permet de résoudre HST-1 et de le séparer du trou noir», explique Madrid.
Malgré les nombreuses observations de Hubble et d'autres télescopes, les astronomes ne savent pas ce qui cause l'éclaircissement. L'une des explications les plus simples est que le jet heurte une piste de poussière ou un nuage de gaz, puis brille à cause de la collision. Une autre possibilité est que les lignes de champ magnétique du jet soient serrées ensemble, libérant une grande quantité d'énergie. Ce phénomène est similaire à la façon dont les éruptions solaires se développent sur le Soleil et est même un mécanisme pour créer des aurores terrestres.
Le disque autour d'un trou noir qui tourne rapidement a des lignes de champ magnétique qui piègent le gaz ionisé tombant vers le trou noir. Ces particules, ainsi que le rayonnement, s'écoulent rapidement loin du trou noir le long des lignes de champ magnétique. L'énergie de rotation du disque d'accrétion en rotation ajoute de l'élan au jet sortant.
Madrid a rassemblé pendant sept ans des images d'archives de l'avion Hubble pour capturer les changements dans le comportement du HST-1 au fil du temps. Certaines images provenaient de programmes d'observation qui ont étudié la galaxie, mais pas le jet.
Il a trouvé des données du spectrographe d'imagerie du télescope spatial (STIS) qui ont montré un éclaircissement notable entre 1999 et 2001. Dans les images de 2002 à 2005, HST-1 a continué d'augmenter de façon constante en luminosité. En 2003, le nœud gicleur était plus brillant que le noyau lumineux du M87. En mai 2005, la HST-1 est devenue 90 fois plus brillante qu’en 1999. Après mai 2005, la fusée a commencé à s’estomper, mais elle s’est intensifiée à nouveau en novembre 2006. Cette deuxième explosion a été plus faible que la première.
«En regardant l'explosion sur plusieurs années, j'ai pu suivre la luminosité et voir l'évolution de la fusée au fil du temps», explique Madrid. "Nous avons la chance d'avoir des télescopes comme Hubble et Chandra, car sans eux, nous verrions l'augmentation de la luminosité dans le cœur du M87, mais nous ne saurions pas d'où il provenait."
Madrid espère que les futures observations de HST-1 révéleront la cause de cette mystérieuse activité. "Nous espérons que les observations produiront des théories qui nous donneront de bonnes explications sur le mécanisme qui provoque le torchage", a déclaré Madrid. "Les astronomes aimeraient savoir s'il s'agit d'une instabilité intrinsèque du jet lorsqu'il se fraye un chemin hors de la galaxie, ou s'il s'agit d'autre chose."
Les résultats de l’étude sont publiés dans le numéro d’avril 2009 du Astronomical Journal.
Source: HubbleSite
