Comment certains trous noirs engloutissent la masse cosmique
Les trous noirs (TN) sont les résidus des anciennes étoiles qui se sont repliés sur eux-mêmes, devenant ainsi si denses et compacts que même la lumière ne peut échapper à leur attraction gravitationnelle. Les TN ont un appétit vorace pour d'autres matériaux dans l'Univers pour la même raison et l'accumule sur une base régulière. Les trous noirs supermassifs comprennent les TN dans les noyaux galactiques actifs (NGA) aux centres de nombreuses galaxies, entre autres la Voie lactée. Très tôt, ils avaient atteint leur taille finale et leur accumulation rapide dépasse la limite classique (limite Eddington) imposée par l'équilibre entre la gravité et la radiation libérée. Les trous noirs supermassifs dans les NGA s'accumulent pendant des décennies et même des millénaires, ce qui ne facilite par leur étude. Des scientifiques financés par l'UE ont lancé le projet TASER («Timing and spectroscopy in the Eddington regime») afin de mener une étude détaillée sur les systèmes analogues appropriés concernant des échelles de temps plus rapides disponibles. Les trous noirs binaires (TNB) sont des systèmes où une étoile normale orbite autour d'un trou noir, l'alimentant en matière, que le trou noir engloutit. Les TN dans ces systèmes sont dix fois plus massifs que notre Soleil et ces plus petits TN qui s'accumulent à la limite Eddignton ou près de celle-ci sont soumis à des changements à des échelles beaucoup plus petites que les trous noirs supermassifs. L'équipe s'est fixé pour objectif d'identifier et d'étudier nombre d'entre eux et leur temps conjoint ainsi que les propriétés (spectrales) énergétiques. Juste avant le début du projet, les chercheurs ont découvert le premier microquasar extragalactique dans notre galaxie la plus proche de la nôtre, Andromède. Les microquasars sont des TNB qui libèrent un jet puissant de plasma lorsque les taux d'accrétion arrivent à leur maximum. Des travaux montrant que le microquasar s'accrétait en s'approchant des limites d'Eddington ont conduit à une publication dans la revue prestigieuse à comité de lecture, Nature. Des études ultérieures se sont penchées sur la façon dont le jet et l'afflux peuvent s'associer, un composant crucial de l'accrétion Eddington. Le travail pionnier a établi que le phénomène peut en effet être étudié à l'aide des microquasars extragalactiques dans les galaxies à proximité, fournissant un échantillon plus large de la population que celle trouvée dans la Voie lactée. Cela a ouvert la voie à une recherche détaillée pour davantage de microquasars extragalactiues. Parallèlement, des chercheurs ont mis au point des algorithmes afin d'analyser les traits spectraux et temporaux de ces sources. Les codes spectraux-temporaux devraient fournir un aperçu important sur la nature de l'accrétion «super-Eddington» dans les trous noirs et ainsi mettre en lumière les origines et l'évolution de l'Univers.
Mots‑clés
Trous noirs, accumulation, spectroscopie, régime Eddington, binaires de trous noirs
