Trous noirs émettent des battements cardiaques mystérieux
Des signaux répétitifs, décrits comme des « battements cardiaques », ont récemment été captés en provenance de certains trous noirs par une équipe d’astronomes chinois. Cette découverte, liée à l’absorption massive de gaz, pourrait ouvrir de nouvelles perspectives sur les processus complexes qui se déroulent à proximité de ces énigmatiques objets célestes. Les informations proviennent des observatoires spatiaux NICER et NuSTAR.
Des signaux intrigants au fil des années
Les premiers signes de cette activité mystérieuse remontent à 2007, lorsque des signaux similaires à un rythme cardiaque furent détectés à partir du trou noir de la galaxie RE J1034+396. Près de dix ans plus tard, le satellite XMM-Newton de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) a enregistré des « battements » analogues, confirmant ainsi la nature persistante et intense de ces pulsations.
Les trous noirs, en particulier ceux qui font partie de systèmes binaires et interagissent avec une étoile active, aspirent progressivement le gaz de cette étoile. Ce gaz comprimé et réchauffé atteint des températures extrêmes, émettant des rayons X puissants. Quand une grande quantité de matière est absorbée en un temps limité, cela peut occasionner des explosions, accompagnées de pulsations régulières.
Recherche approfondie sur IGR J17091–3624
Pour mieux comprendre l’origine de ces pulsations, des scientifiques de l’Institut de physique des hautes énergies de l’Académie chinoise des sciences ont effectué une étude approfondie. Ils ont examiné les données d’IGR J17091–3624, un trou noir situé à 28 000 années-lumière de la Terre, collectées entre juin et juillet 2022. Les chercheurs ont mis au jour un modèle de variabilité innovant, baptisé Classe X, qui se caractérise par des impulsions régulières dans les émissions de rayons X.
Analyse des pulsations et interactions complexes
« Dans cette étude, nous avons analysé la variabilité de classe X de type ‘battement cardiaque’ récemment identifiée dans IGR J17091-3624 durant son explosion de 2022 », ont expliqué les chercheurs dans leur publication sur le serveur de prépublication arXiv. Leurs résultats mettent en lumière une diminution des émissions de rayons X à haute énergie lors des pics d’impulsion, avec une corrélation significative observée.
De plus, l’équipe a remarqué des variations dans la forme spectrale du disque d’accrétion entourant le trou noir. Cette structure, alimentée par la matière qui se comprime, peut créer des instabilités, provoquant une fluctuation dans l’émission de rayons X. L’anti-corrélation observée suggère une interaction dynamique entre le disque d’accrétion et la couronne d’électrons qui l’entoure.
Vers une meilleure compréhension des trous noirs
L’équipe a également noté que la température et le débit du disque sont synchronisés avec la fréquence des pulsations, indiquant que les instabilités au sein du disque sont les moteurs des éruptions. Ce phénomène trouve un écho dans des recherches antérieures réalisées par une autre équipe en 2022, dirigée par l’astrophysicien Mariano Méndez concernant le trou noir GRS 1915+105.
Pour l’instant, ces signaux de battements cardiaques restent rares, observés uniquement dans deux trous noirs parmi les centaines examinés. Cependant, les résultats de cette étude promettent d’enrichir notre compréhension des trous noirs de masse stellaire et des phénomènes qui les entourent.