Tout est-il calme dans l'espace lointain? Pas à peine. Grâce à Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) de la NASA, une équipe internationale d'astronomes a trouvé le pouls qu'ils recherchaient et c'est un modèle qui n'est visible que dans un autre système de trous noirs.
Son nom est IGR J17091-3624 et c'est un système binaire qui se compose d'une étoile normale et d'un trou noir avec une masse qui ne mesure qu'environ trois fois l'énergie solaire. En termes théoriques, c'est juste au bord où commence la possibilité d'être un trou noir.
Voici l'image… Dans ce système binaire, les gaz qui s'échappent de l'étoile «normale» traversent l'espace en direction du trou noir. Cette action crée un disque où le frottement le chauffe à des millions de degrés - libérant des rayons X. Les changements périodiques de la force des émissions de rayons X indiquent les actions qui se déroulent dans le disque de gaz. Les scientifiques théorisent que des changements rapides se produisent à l'horizon des événements… le point de non-retour.
L'IGR J17091-3624 a été découvert lors de son éclatement en 2003. Les observations actuelles le rendent actif toutes les quelques années et sa dernière éruption a commencé en février de cette année et a depuis soulevé la poussière cosmique. Les observations le placent dans la direction générale de Scorpius, mais les astronomes ne sont pas sûrs d'une distance exacte - quelque part entre 16 000 années-lumière et plus de 65 000. Cependant, l'IGR J17091-3624 n'est pas absolument seul dans ses changements uniques. Le binaire du trou noir, GRS 1915 + 105, affiche également un certain nombre de rythmes bien ordonnés.
Cette animation compare les «battements de cœur» aux rayons X du GRS 1915 et de l'IGR J17091, deux trous noirs qui ingèrent le gaz des étoiles compagnes. Le GRS 1915 a près de cinq fois la masse de l'IGR J17091, qui à trois masses solaires peut être le plus petit trou noir connu. Un survol relie les battements cardiaques aux changements supposés dans le jet et le disque du trou noir. Crédit: NASA / Goddard Space Flight Center / CI Lab
«Nous pensons que la plupart de ces modèles représentent des cycles d'accumulation et d'éjection dans un disque instable, et nous en voyons maintenant sept dans l'IGR J17091», a déclaré Tomaso Belloni à l'Observatoire de Brera à Merate, en Italie. «L'identification de ces signatures dans un deuxième système de trous noirs est très excitante.»
Le binaire GRS 1915 a des caractéristiques très intéressantes. À l'heure actuelle, les astronomes ont observé des jets explosant dans des directions opposées, naviguant à 98% de la vitesse de la lumière. Celles-ci proviennent de l'horizon des événements où de puissants champs magnétiques les alimentent et chaque pulsation correspond à l'occurrence des jets. En observant le spectre des rayons X avec RXTE, les chercheurs ont découvert que l'intérieur du disque crée suffisamment de rayonnement pour arrêter le flux de gaz - un vent extérieur qui annule le flux entrant - et arrête l'activité. En conséquence, le disque intérieur brille chaud et lumineux, se éliminant alors qu'il s'écoule vers le trou noir et que le coup de pied redémarre l'activité du jet. C'est un processus qui se déroule en aussi peu que 40 secondes!
À l'heure actuelle, les astronomes ne sont pas en mesure de prouver que l'IGR J17091 possède un jet de particules, mais les pulsations régulières l'indiquent. Les enregistrements montrent que ce «rythme cardiaque» se produit environ toutes les cinq secondes - environ 8 fois plus vite que son homologue et environ 20 fois plus faible. De tels chiffres en feraient un tout petit trou noir.
"Tout comme la fréquence cardiaque d'une souris est plus rapide que celle d'un éléphant, les signaux du rythme cardiaque de ces trous noirs varient en fonction de leur masse", a déclaré Diego Altamirano, astrophysicien à l'Université d'Amsterdam aux Pays-Bas et auteur principal d'un article décrivant les conclusions du numéro du 4 novembre de The Astrophysical Journal Letters. Ce n'est que le début d'un programme à grande échelle impliquant RXTE pour comparer les informations des deux trous noirs. Des données encore plus détaillées seront également ajoutées à partir du satellite Swift de la NASA et de XMM-Newton.
"Jusqu'à cette étude, GRS 1915 était essentiellement unique, et nous ne pouvons comprendre que ce que nous pouvons comprendre d'un seul exemple", a déclaré Tod Strohmayer, le scientifique du projet pour RXTE au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland. , avec un deuxième système présentant des types de variabilité similaires, nous pouvons vraiment commencer à tester dans quelle mesure nous comprenons ce qui se passe au bord d'un trou noir. »
Source de l'histoire originale: NASA Mission News
