💫 Les jets de ce trou noir dansent dans l'espace
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Les astronomes ont découvert que ces jets sont repoussés par le vent stellaire puissant de l'étoile compagne, et semblent danser dans l'espace en fonction de la position orbitale de celle-ci.
Le fort vent stellaire de l'étoile supergéante repousse les jets lancés par le trou noir.
Crédit: International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR)
Grâce au radiotélescope Square Kilometre Array Observatory (SKA), les scientifiques ont pu mesurer la puissance de ces jets pour la première fois. Ils transportent environ 10% de l'énergie libérée par la matière tombant dans le trou noir. C'est une information importante, car les modèles simulant l'Univers supposaient cette valeur sans pouvoir la vérifier. Les jets voyagent à la moitié de la vitesse de la lumière, soit environ 150 000 km/s, et leur puissance équivaut à celle de 10 000 Soleils.
Le système Cygnus X-1 est particulièrement serré: le trou noir et son étoile sont séparés de seulement 30 millions de kilomètres, soit 20% de la distance Terre-Soleil. L'étoile perd de la matière via un vent stellaire intense, qui alimente un disque d'accrétion autour du trou noir. Ce disque chauffe et émet des rayons X, faisant de Cygnus X-1 l'une des sources les plus brillantes dans ce domaine.
Cette découverte permet désormais d'étalonner la puissance des jets d'autres trous noirs, y compris les supermassifs qui siègent au cœur des galaxies. Comme les lois de la physique sont les mêmes à tout point de l'Univers, mesurer l'énergie des jets de Cygnus X-1 aide à comprendre comment les trous noirs influencent leur environnement, même à des échelles bien plus grandes. Des projets futurs pourront détecter des millions de jets grâce à cette référence.
Modélisation des deux jets et évolution dans le temps. La trajectoire médiane du modèle est indiquée en pointillés violets, avec l'incertitude représentée en cyan.
L'équipe de recherche, menée par Steve Prabu de l'Université d'Oxford, a observé que les jets semblaient "danser" dans les images du SKA. Ce mouvement provient du vent stellaire qui pousse les jets, les déviant au fil de l'orbite. Ce phénomène n'avait jamais été observé avec une telle précision.
Cette étude, publiée dans la revue Nature Astronomy, ouvre la voie à de futures observations. Les chercheurs estiment que des millions de galaxies abritent des trous noirs actifs, et les jets jouent un rôle important dans l'évolution des galaxies.