Une étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Science, a permis de détecter, pour la première fois, le phénomène d’écrantage, imaginé de longue date, qui permet à un flot de matière et de gaz de s’échapper rapidement des régions proches d'un trou noir supermassif.

Il est bien connu que «la matière qui chute sur un trou noir s’échauffe à des centaines de millions de degrés et émet en conséquence un fort rayonnement X et ultraviolet (UV)».

En interagissant avec la matière environnante, le rayonnement UV propulse cette matière sous forme de vents, qui, si leur vitesse est suffisamment élevée, peuvent être capable de souffler le gaz qui aurait dû tomber dans le trou noir.

Cependant, «ce processus d’accélération ne fonctionne correctement que si la matière est suffisamment protégée du rayonnement X», car «les rayons X ionisent la matière de telle sorte que celle-ci interagit moins bien avec le rayonnement UV», rendant le processus d’accélération inefficace.

Comme «on observe depuis longtemps ces flots de matière et de gaz», pour expliquer son existence, un processus d’écrantage avait été mis en cause. C’est ce processus qui vient d’être observé récemment aux abords du trou noir au centre de la galaxie NGC 5548, au cours de «la plus vaste campagne de surveillance jamais réalisée d'une galaxie active en 2013 et 2014».

Ces observations, effectuées avec l'aide «des grands observatoires spatiaux de l'ESA et de la NASA : le satellite XMM-Newton, le télescope spatial Hubble, ainsi que les satellites Swift, Nustar, Chandra, et INTEGRAL», ont débutées en juin 2013.

Elles montrent «un changement radical de l’émission de NGC 5548 par rapport aux observations faites quelques années auparavant»: il est ainsi apparu «qu’une partie du flot de matière était à un niveau d’ionisation bien plus bas que par le passé».

Cette situation «s’explique par la forte baisse du rayonnement X ionisant provenant des régions proches du trou noir suite à l’apparition (en un laps de temps relativement court) d’un nuage de matière suffisamment dense pour faire écran à 90 % du rayonnement X» de sorte que le flot de matière moins ionisé, peut être «efficacement accéléré par le rayonnement UV».

Ce phénomène est «différent de ce qui a été parfois observé dans d’autres galaxies et imputés à des nuages-écran en simple transit devant le trou noir», car les vents observés généralement dans ce cas «sont assez loin du trou noir central et se déplacent à des vitesses avoisinant les 1000 km/s», alors qu'ici «le flot de matière jouant le rôle d’écran semble provenir de régions bien plus proches du trou noir et se déplace aussi plus rapidement aux alentours de 5000 km/s suivant la ligne de visée».

Ceci suggère que nous sommes en présence «d’un seul et même flot de matière dont les parties internes, plus denses, protégeraient les parties externes du rayonnement X et faciliteraient par la même leur accélération».

En résumé, grâce à la découverte de ce flot de matière et de gaz, qui bloque environ 90% du rayonnement X, nous pouvons mieux comprendre l'interaction des trous noirs supermassifs et de leurs galaxies hôtes.