Des astronomes de l'Université de Leicester ont enregistré pour la première fois la chute de matière dans un trou noir supermassif à une vitesse égale à 30% de la vitesse de la lumière. Cela indique que le plasma en orbite autour du trou ne forme pas un disque d'accrétion plat, mais une structure complexe d'anneaux chaotiques. L'article de scientifiques a été publié dans la revue Royal Astronomical Society.
PG211 + 143, à plus d'un milliard d'années-lumière de la Terre, est une galaxie de Seyfert, c'est-à-dire une galaxie avec un noyau actif qui libère une énorme quantité d'énergie. Au centre du noyau se trouve un trou noir supermassif d'alimentation, autour duquel se trouve un disque de matière en rotation rapide. Ce disque émet un rayonnement électromagnétique puissant qui dépasse la limite d'Eddington, c'est-à-dire que la force des champs émergents dans certaines zones dépasse les forces gravitationnelles du trou noir. Le résultat est des sorties ultra-rapides (OVNI) de plasma qui atteignent 0,2 fois la vitesse de la lumière.
Les données du télescope spatial XMM-Newton et d'autres instruments ont montré que le disque interne autour du trou noir a une structure complexe, provoquant le développement d'éjections ultra-rapides de différentes régions à des vitesses différentes. Des études antérieures ont suggéré que certaines de ces éjections pourraient tomber directement dans un trou noir, remettant en question la notion de disque d'accrétion plat, dans lequel la matière tourne lentement vers l'horizon des événements.
Les calculs montrent que les disques dans les noyaux galactiques actifs sont affectés par les forces résultant de l'effet Lense-Thirring, qui est observé à proximité de corps massifs en rotation. Des accélérations supplémentaires apparaissent, similaires à l'accélération de Coriolis. En conséquence, le disque éclate en anneaux séparés de gaz, qui commencent à se déplacer de manière aléatoire. Ces anneaux peuvent entrer en collision les uns avec les autres, en conséquence, la matière en eux perd de la vitesse et tombe dans un trou noir. Dans ce cas, le moment cinétique résiduel, qui caractérise le mouvement de rotation, peut permettre au gaz de former un disque de plus petit rayon.
Les scientifiques ont analysé les données du télescope spatial XMM-Newton et ont trouvé des preuves d'un flux de plasma de courte durée dirigé dans un trou noir à 0,3 fois la vitesse de la lumière. Cela prouve que les disques d'accrétion sont effectivement capables de se diviser.
Les astronomes notent que cette accrétion chaotique empêche le trou noir de tourner et lui permet de croître rapidement. Cela aiderait à résoudre le problème des trous noirs supermassifs dans l'Univers primitif, qui, selon une hypothèse, ont émergé de grands «embryons» - des trous noirs directement formés à partir de nuages de gaz géants ou de l'effondrement d'étoiles particulièrement grandes. Les résultats de la recherche montrent que de tels embryons massifs ne sont pas nécessaires.
