Une étoile dévorée à pleine vitesse par... un trou noir ? 🌟

Publié par Adrien,
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Le couple cosmique Cygnus X-3 intrigue les chercheurs. À 32 000 années-lumière de nous, cet ensemble, composé d'un objet compact suspecté être un trou noir et une étoile massive, en dévoile un peu plus sur sa nature grâce au télescope XRISM. Mais qu'est-ce qui rend cette région si singulière ?


La constellation du Cygne abrite cette paire où l'étoile, une Wolf-Rayet, expulse des vents stellaires d'une intensité impressionnante. XRISM, dirigé par le Japon avec le soutien de la NASA, a scruté ces flux de gaz pendant 18 heures, créant une cartographie inédite de cette dynamique effervescente.

Les deux astres gravitent si près l'un de l'autre qu'ils bouclent leur orbite en moins de cinq heures. Cette proximité engendre des phénomènes énergétiques: les gaz éjectés par l'étoile sont chauffés et ionisés, émettant des rayons X détectables malgré les nuages de poussière de la Voie lactée.

Cygnus X-3 est surtout connu pour les vents ultrarapides générés par son étoile, qui soufflent à 1 500 000 km/h. Ces flux surpassent de mille fois la vitesse du son terrestre, créant des zones de turbulences autour du prétendu trou noir.

Les observations spectrales révèlent une majorité de gaz se dirigeant vers la Terre, attestant de sa rapidité extrême. Ce phénomène de "blueshift" contraste avec une faible fraction de gaz s'éloignant plus lentement, révélant la complexité de l'interaction gravitationnelle entre les deux corps.


Spectre X capturé par l'instrument Resolve du télescope XRISM. Les déplacements rouges et bleus témoignent des mouvements de gaz.
Crédit: JAXA/NASA/XRISM Collaboration

L'analyse des raies spectrales montre une absorption plus forte que l'émission, notamment dans le cas du fer ionisé. Ces indices permettent de mieux comprendre comment les vents stellaires interagissent avec l'objet compact, amplifiant les suppositions sur sa nature de trou noir.

Le mystère demeure cependant: est-ce réellement un trou noir qui habite cette région tumultueuse ? Les scientifiques espèrent, grâce à de futures analyses, lever le voile sur cette question. Une première étude issue de ces données sera bientôt publiée dans Astrophysical Journal.

Représentation du système où une étoile massive est " mangée " par un compagnon compact.
Crédit: NASA/CXC/SAO

Qu'est-ce qu'une étoile Wolf-Rayet ?

Les étoiles Wolf-Rayet sont des objets stellaires massifs et rares, qui représentent une phase évolutive avancée des étoiles les plus massives de l'Univers. Ces étoiles, nommées d'après les astronomes français Charles Wolf et Georges Rayet, se distinguent par des caractéristiques uniques et impressionnantes.

Ces étoiles ont des vents stellaires extrêmement puissants, éjectant d'importantes quantités de gaz et de matière dans l'espace à grande vitesses. Ces vents proviennent de leur surface, où des réactions thermonucléaires libèrent une énergie intense.

Elles présentent des spectres lumineux particuliers, riches en éléments comme l'hélium, le carbone et l'oxygène, mais pauvres en hydrogène. Cette composition reflète leur stade avancé de fusion nucléaire, où des couches internes sont exposées à cause de la perte de masse.

Les étoiles Wolf-Rayet finissent souvent leur vie de manière spectaculaire, par une explosion en supernova avec parfois formation d'une étoile à neutrons ou d'un trou noir. Leur étude éclaire les processus de fin de vie des étoiles massives et l'enrichissement chimique des galaxies.
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