Une bulle de gaz chaud “époustouflante” a été détectée autour du trou noir supermassif de la Voie lactée

Une bulle de gaz chaud “époustouflante” a été détectée autour du trou noir supermassif de la Voie lactée

Bulle de gaz chaud tourbillonnant autour de notre trou noir supermassif

Les astronomes ont identifié des signes d’un “point chaud” en orbite autour de Sagittarius A*, le trou noir au centre de notre galaxie.

Les astronomes ont identifié des signes d’un “point chaud” en orbite autour du Sagittaire A *, il[{” attribute=””>black hole at the center of our galaxy, using the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (

The Orbit of the Hot Spot Around Sagittarius A*

This shows a still image of the supermassive black hole Sagittarius A*, as seen by the Event Horizon Collaboration (EHT), with an artist’s illustration indicating where the modeling of the ALMA data predicts the hot spot to be and its orbit around the black hole. Credit: EHT Collaboration, ESO/M. Kornmesser (Acknowledgment: M. Wielgus)

The observations were made with ALMA in the Chilean Andes, during a campaign by the Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration to image black holes. ALMA is — a radio telescope co-owned by the European Southern Observatory (ESO). In April 2017 the EHT linked together eight existing radio telescopes worldwide, including ALMA, resulting in the recently released first-ever image of Sagittarius A*. To calibrate the EHT data, Wielgus and his colleagues, who are members of the EHT Collaboration, used ALMA data recorded simultaneously with the EHT observations of Sagittarius A*. To the research team’s surprise, there were more clues to the nature of the black hole hidden in the ALMA-only measurements.

Grâce à ALMA, les astronomes ont trouvé une bulle de gaz chaud tourbillonnant autour de Sagittarius A*, le trou noir au centre de notre galaxie, à 30 % de la vitesse de la lumière.

Par chance, certaines des observations ont été faites peu de temps après qu’une explosion ou un flash d’énergie de rayons X ait été émis depuis le centre de notre galaxie, qui a été repéré par[{” attribute=””>NASA’s Chandra X-ray Observatory. These kinds of flares, previously observed with X-ray and infrared telescopes, are thought to be associated with so-called ‘hot spots’, hot gas bubbles that orbit very fast and close to the black hole.

“What is really new and interesting is that such flares were so far only clearly present in X-ray and infrared observations of Sagittarius A*. Here we see for the first time a very strong indication that orbiting hot spots are also present in radio observations,” says Wielgus, who is also affiliated with the Nicolaus Copernicus Astronomical Center, in Warsaw, Poland and the Black Hole Initiative at Harvard University, USA.

Cette vidéo montre une animation d’un point chaud, une bulle de gaz chaud, en orbite autour du Sagittaire A*, un trou noir quatre millions de fois plus massif que notre Soleil qui réside au centre du nôtre.[{” attribute=””>Milky Way. While the black hole (center) has been directly imaged with the Event Horizon Telescope, the gas bubble represented around it has not: its orbit and velocity are inferred from both observations and models. The team who discovered evidence for this hot spot — using the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), in which

Credit: EHT Collaboration, ESO/L. Calçada (Acknowledgment: M. Wielgus)

“Perhaps these hot spots detected at infrared wavelengths are a manifestation of the same physical phenomenon: as infrared-emitting hot spots cool down, they become visible at longer wavelengths, like the ones observed by ALMA and the EHT,” adds Jesse Vos. He is a PhD student at Radboud University, the Netherlands, and was also involved in this study.

The flares were long thought to originate from magnetic interactions in the very hot gas orbiting very close to Sagittarius A*, and the new findings support this idea. “Now we find strong evidence for a magnetic origin of these flares and our observations give us a clue about the geometry of the process. The new data are extremely helpful for building a theoretical interpretation of these events,” says co-author Monika Moscibrodzka from Radboud University.

First Image of Our Black Hole Sagittarius A*

This is the first image of Sgr A*, the supermassive black hole at the center of our galaxy. It’s the first direct visual evidence of the presence of this black hole. It was captured by the Event Horizon Telescope (EHT), an array that linked together eight existing radio observatories across the planet to form a single “Earth-sized” virtual telescope. The telescope is named after the event horizon, the boundary of the black hole beyond which no light can escape. Credit: EHT Collaboration

ALMA allows astronomers to study polarized radio emission from Sagittarius A*, which can be used to unveil the black hole’s magnetic field. The team used these observations together with theoretical models to learn more about the formation of the hot spot and the environment it is embedded in, including the magnetic field around Sagittarius A*. Their research provides stronger constraints on the shape of this magnetic field than previous observations, helping astronomers uncover the nature of our black hole and its surroundings.

Milky Way Central Black Hole Location ALMA

This image shows the Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) looking up at the Milky Way as well as the location of Sagittarius A*, the supermassive black hole at our galactic center. Highlighted in the box is the image of Sagittarius A* taken by the Event Horizon Telescope (EHT) Collaboration. Located in the Atacama Desert in Chile, ALMA is the most sensitive of all the observatories in the EHT array, and ESO is a co-owner of ALMA on behalf of its European Member States. Credit: ESO/José Francisco Salgado (josefrancisco.org), EHT Collaboration

The observations confirm some of the previous discoveries made by the GRAVITY instrument at ESO’s

Milky Way Wide Field View

Wide-field view of the center of the Milky Way. This visible light wide-field view shows the rich star clouds in the constellation of Sagittarius (the Archer) in the direction of the center of our Milky Way galaxy. The entire image is filled with vast numbers of stars — but far more remain hidden behind clouds of dust and are only revealed in infrared images. This view was created from photographs in red and blue light and forming part of the Digitized Sky Survey 2. The field of view is approximately 3.5 degrees x 3.6 degrees. Credit: ESO and Digitized Sky Survey 2. Acknowledgment: Davide De Martin and S. Guisard (www.eso.org/~sguisard)

The team is also hoping to be able to directly observe the orbiting gas clumps with the EHT, to probe ever closer to the black hole and learn more about it. “Hopefully, one day, we will be comfortable saying that we ‘know’ what is going on in Sagittarius A*,” Wielgus concludes.

More information

Reference: “Orbital motion near Sagittarius A* – Constraints from polarimetric ALMA observations” by M. Wielgus, M. Moscibrodzka, J. Vos, Z. Gelles, I. Martí-Vidal, J. Farah, N. Marchili, C. Goddi and H. Messias, 22 September 2022, Astronomy & Astrophysics.
DOI: 10.1051/0004-6361/202244493

The team is composed of M. Wielgus (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Germany [MPIfR]; Centre astronomique Nicolaus Copernicus, Académie polonaise des sciences, Pologne ; Black Hole Initiative à l’Université de Harvard, États-Unis [BHI]), M. Moscibrodzka (Département d’Astrophysique, Université Radboud, Pays-Bas [Radboud]), J. Vos (Radboud), Z. Gelles (Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, USA et BHI), I. Martí-Vidal (Universitat de València, Espagne), J. Farah (Las Cumbres Observatory, USA; Université de Californie, Santa Barbara, États-Unis), N. Marchili (Centre régional italien ALMA, INAF-Institut de radioastronomie, Italie et MPIfR), C. Goddi (Département de physique, Université de Cagliari, Italie et Universidade de São Paulo, Brésil ) et H. Messias (Observatoire conjoint ALMA, Chili).

L’Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), une installation d’astronomie internationale, est un partenariat entre l’ESO, la National Science Foundation (NSF) des États-Unis et les National Institutes of Natural Sciences (NINS) du Japon en partenariat avec le République du Chili ALMA est financé par l’ESO au nom de ses États membres, par la NSF en collaboration avec le Conseil national de recherches du Canada (CNRC) et le ministère de la Science et de la Technologie (MOST) et par le NINS en collaboration avec l’Academia Sinica ( AS) à Taïwan et l’Institut coréen d’astronomie et des sciences spatiales (KASI). La construction et les opérations d’ALMA sont dirigées par l’ESO au nom de ses États membres ; l’Observatoire national de radioastronomie (NRAO), exploité par Associated Universities, Inc. (AUI), au nom de l’Amérique du Nord ; et l’Observatoire astronomique national du Japon (NAOJ) pour le compte de l’Asie de l’Est. L’Observatoire conjoint d’ALMA (JAO) fournit une orientation et une gestion unifiées de la construction, de la mise en service et de l’exploitation d’ALMA.

L’Observatoire européen austral (ESO) permet aux scientifiques du monde entier de découvrir les secrets de l’Univers pour le bénéfice de tous. Nous concevons, construisons et exploitons des observatoires de terrain de classe mondiale, que les astronomes utilisent pour aborder des questions passionnantes et répandre la fascination de l’astronomie, et favoriser la collaboration internationale dans le domaine de l’astronomie. Créée en tant qu’organisation intergouvernementale en 1962, l’ESO est aujourd’hui soutenue par 16 États membres (Autriche, Belgique, République tchèque, Danemark, France, Finlande, Allemagne, Irlande, Italie, Pays-Bas, Pologne, Portugal, Espagne, Suède, Suisse et Royaume-Uni), avec l’État hôte du Chili et l’Australie en tant que partenaire stratégique. Le siège de l’ESO et son centre d’accueil et son planétarium, l’ESO Supernova, sont situés près de Munich en Allemagne, tandis que le désert chilien d’Atacama, un endroit merveilleux avec des conditions uniques pour observer le ciel, abrite nos télescopes. L’ESO exploite trois sites d’observation : La Silla, Paranal et Chajnantor. À Paranal, l’ESO exploite le Very Large Telescope et son Very Large Telescope Interferometer, ainsi que deux télescopes de détection, VISTA qui fonctionne dans l’infrarouge et le VLT Survey Telescope en lumière visible. Toujours à Paranal, l’ESO hébergera et exploitera le Cherenkov Telescope Array South, l’observatoire de rayons gamma le plus grand et le plus sensible au monde. En collaboration avec des partenaires internationaux, l’ESO exploite APEX et ALMA à Chajnantor, deux structures qui observent le ciel dans la gamme millimétrique et submillimétrique. Au Cerro Armazones, près de Paranal, nous construisons « le plus grand œil vers le ciel du monde » : le très grand télescope de l’ESO. Depuis nos bureaux à Santiago, au Chili, nous soutenons nos opérations dans le pays et nous engageons avec des partenaires et des entreprises chiliens.

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