Une plongée dans le mystère des jets de trou noir
On sait depuis longtemps que des jets peuvent être produits par les énormes trous noirs au sein des noyaux galactiques actifs (NGA). Au cours des dix dernières années, des preuves supplémentaires de jets issus de pratiquement tous les types d'objets d'accrétion ont été collectées. Les observations de jets d'étoiles à neutrons, qui présentent une forte variabilité sur des échelles de temps inférieures à l'histoire de l'astronomie, semblent indiquer que l'environnement des trous noirs stellaires oppose moins de résistance que l'environnement des NGA. Des chercheurs travaillant dans le cadre du projet RELATIVISTIC JETS, financé par l'UE, ont étudié un jet émanant d'un trou noir et d'une étoile à neutrons en orbite proche l'un autour de l'autre, qui étaient des rayons X lumineux. Même s'il est le plus souvent associé aux émissions de rayons X, ce système binaire émet à toutes les longueurs d'ondes observables. Les observations dans les spectres radio, infrarouge, ultraviolet, rayons X et rayons gamma (faisant partie du spectre électromagnétique) ont permis de rassembler des informations concernant les particules éjectées sous forme de flux collimaté. En outre, les chercheurs ont développé un modèle théorique détaillé qui permet de reproduire le spectre observé à partir du système binaire Cygnus X-1. Contenant une étoile et un trou noir stellaire, Cygnus X-1 se trouve dans la constellation du Cygne, dans la Voie lactée. À la différence significative des autres binaires X, le champ magnétique au sein du jet de particules s'est avéré être très ordonné. Les astronomes du projet RELATIVISTIC JETS ont tourné leurs télescopes vers de nombreux binaires X différents. Il leur est difficile de déterminer si les émissions proviennent d'un jet ou d'une autre partie du flux d'accrétion car toute échelle de taille caractéristique du trou noir d'accrétion est proportionnelle à sa masse. En revanche, ils ont réussi à apporter les premières preuves directes de longueurs d'ondes optiques et infrarouges d'un jet issu d'un binaire X à accrétion lente. Les recherches semblent indiquer que les jets de particules provenant de trous noirs produisent une grande partie des rayons gamma à haute énergie de l'Univers. Les échecs antérieurs de constatation de l'importance des émissions à d'autres longueurs d'ondes sont peut-être la raison pour laquelle il a fallu autant de temps pour voir des jets gonfler le milieu interstellaire à partir de systèmes binaires à accrétion lente. Les observations du projet ont été mises à la disposition de la communauté scientifique dans l'objectif d'élucider les questions physiques sous-jacentes à la formation de jets de trous noirs.
Mots‑clés
Trou noir, jets, astrophysique, noyaux galactiques actifs, étoiles à neutrons, binaire X, rayons gamma, constellation du Cygne, Voie lactée
