Un trou noir pulvérise des nuages de plasma dans l’espace

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Des astronomes ont découvert des jets de plasma venant d’un trou noir à près de 8 000 années-lumière de la Terre. Publiées aujourd’hui dans la revue Nature , Ces recherches montrent que les jets du trou noir de V404 Cygni se comportent comme jamais auparavant sur des périodes aussi courtes.

Les jets se comportent comme jamais auparavant

Les jets semblent tourner rapidement avec des nuages ​​de plasma à grande vitesse, potentiellement distants de quelques minutes, tirant du trou noir dans différentes directions. L’auteur principal, James Miller-Jones, de la Curtin University du Centre international de recherche en radioastronomie (ICRAR), a déclaré que ces trous noirs sont parmi les objets les plus extrêmes de l’Univers.

« C’est l’un des systèmes de trous noirs les plus extraordinaires que j’ai jamais rencontrés », a déclaré la professeure agrégée Miller-Jones. « Comme beaucoup de trous noirs, il se nourrit d’une étoile proche, éloigne le gaz de l’étoile et forme un disque de matière qui entoure le trou noir et qui s’enroule sous l’effet de la gravité.

« Ce qui est différent dans V404 Cygni, c’est que nous pensons que le disque de matériau et le trou noir sont mal alignés. » Cela semble faire vaciller la partie interne du disque comme une toupie et projeter des jets dans différentes directions à mesure que l’orientation change. »

V404 Cygni a été identifiée pour la première fois comme un trou noir en 1989 quand il a provoqué une grande explosion de jets et de radiations. Les astronomes examinant des plaques photographiques d’archives et ont ensuite découvert des explosions antérieures dans des observations de 1938 et 1956.

La professeure agrégée Miller-Jones a déclaré que lorsque V404 Cygni a produit une autre explosion très vive en 2015, qui a duré deux semaines, des télescopes du monde entier se sont mis à l’écoute pour étudier ce qui se passait. « Tout le monde a sauté sur l’explosion avec tous les télescopes possibles », a-t-il déclaré. « Nous avons donc cette couverture d’observation incroyable. »

Ces jets partaient dans différentes directions

Lorsque le professeur associé Miller-Jones et son équipe ont étudié ce trou noir, ils ont constaté que ses jets se comportaient comme jamais auparavant. Là où on pensait que les jets sortaient directement des pôles des trous noirs, ces jets partaient dans différentes directions et à différents moments.

La professeure agrégée Miller-Jones a déclaré que ce changement dans le mouvement des jets était dû au disque d’accrétion – le disque en rotation de la matière autour d’un trou noir. Il a précisé que ce disque d’accrétion de V404 Cygni avait une largeur de 10 millions de kilomètres et que les quelques milliers de kilomètres intérieurs étaient gonflés et vacillants lors de l’explosion.

« La partie interne du disque d’accrétion précédait et entraînait efficacement les jets », a déclaré le professeur agrégé Miller-Jones. « Vous pouvez penser à cela comme à un vacillement d’une toupie qui ralentit. Ce n’est que dans ce cas que le vacillement est causé par la théorie de la relativité générale d’Einstein. »

Cette recherche a utilisé des observations tirées du Very Long Baseline Array, un radiotélescope de la taille d’un continent composé de 10 antennes paraboliques réparties aux États-Unis, des Îles Vierges des Caraïbes à Hawaii.

Alex Tetarenko, coauteure et doctorate diplômée de l’Université de l’Alberta et actuellement boursière à l’observatoire de l’Asie de l’Est, travaillant à Hawaii a dit que la rapidité avec laquelle les jets changeaient de cap obligeait les scientifiques à utiliser une approche très différente de la plupart des observations radio.

« Typiquement, les radiotélescopes produisent une seule image après plusieurs heures d’observation », a-t-elle déclaré. « Mais ces jets changeaient si rapidement que dans une image de quatre heures, nous regardions une image floue. « C’était comme essayer de prendre une photo d’une chute d’eau avec une vitesse d’obturation d’une seconde. »

Au lieu de cela, les chercheurs ont produit 103 images, chacune d’une durée d’environ 70 secondes, et les ont rassemblées dans un film. « Ce n’est qu’en faisant cela que nous avons pu constater ces changements sur une très courte période », a déclaré le Dr Tetarenko.

Cela pourrait se produire ailleurs dans l’Univers

La coauteure de l’étude, Gemma Anderson, qui est également basée à la Curtin University de l’ICRAR, a déclaré que le vacillement du disque d’accrétion interne pourrait également se produire dans d’autres événements extrêmes de l’Univers. « Chaque fois que vous rencontrez un désalignement entre la rotation d’un trou noir et le matériau qui tombe, vous vous attendez à le voir lorsqu’un trou noir commence à se nourrir très rapidement », a déclaré le Dr Anderson.

« Cela pourrait inclure toute une série d’événements brillants et explosifs dans l’Univers, tels que des trous noirs supermassifs se nourrissant très rapidement ou des perturbations de marée, lorsqu’un trou noir déchire une étoile. »

Source: International Centre for Radio Astronomy Research
Crédit photo : Pixabay

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