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Un trou noir étrange tire des jets de plasma à vitesse légère

Un trou noir étrange tire des jets de plasma à vitesse légère

Ces derniers temps, nous avons beaucoup appris sur les trous noirs, de ce à quoi ils ressemblent, de l'endroit où ils se trouvent ou non. Mais bien que nous nous familiarisions avec ces objets puissants, ils ne manquent jamais de surprendre.

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Prenez le trou noir appelé V404 Cygni, situé à 7800 années-lumière, dans la constellation de Cygnus. En 2015, des télescopes ont capturé le trou alors qu'il commençait rapidement à dévorer le matériau d'une étoile au cours d'une semaine.

Les phénomènes incroyables ont fourni aux astronomes tellement d'informations qu'ils les analysent encore.

Leurs travaux récents ont révélé un événement très intéressant: des jets relativistes - des faisceaux de matière ionisée accélérés à une vitesse proche de la vitesse de la lumière - oscillant si vite que leur changement de direction peut être vu en quelques minutes.

En pivotant, ils exhument des nuages ​​de plasma à grande vitesse.

Un trou noir étrange déroute les astrophysiciens

«C'est l'un des systèmes de trous noirs les plus extraordinaires que j'aie jamais rencontrés», a déclaré l'astrophysicien James Miller-Jones du Centre international de recherche en radioastronomie (ICRAR) de l'Université Curtin en Australie.

V404 Cygni est un système composé d'un trou noir environ neuf fois la masse du soleil et d'une étoile compagnon une première géante rouge légèrement plus petite que le Soleil.

L'étoile compagnon pourrait être un peu exagérée, car le trou noir consomme lentement la géante rouge.

Le matériau autour de l'étoile est éloigné et tourne autour du trou noir, créant un disque de matière, un peu comme la façon dont vous voyez l'eau former un vortex autour d'un drain.

Jets dus à un désalignement

Les scientifiques notent que les zones les plus proches du disque sont denses et chaudes et que lorsque le trou noir dévore l'étoile, il émet de puissants jets de plasma, vraisemblablement de ses pôles.

Les scientifiques ne savent toujours pas grand-chose de la production de jets par les trous noirs, mais ceux générés par V404 Cygni sont encore plus étranges car ils sont émis à des échelles de temps et à des vitesses aussi différentes jusqu'à 60% de la vitesse de la lumière.

"Nous pensons que le disque de matériau et le trou noir sont mal alignés", a déclaré Miller-Jones.

"Cela semble provoquer l'oscillation de la partie interne du disque comme une toupie et des jets de tir dans des directions différentes à mesure qu'il change d'orientation."

Les chercheurs utilisent l'analogie d'une toupie qui ralentit pour expliquer ce qui se passe. Le changement de l'axe de rotation d'un corps en rotation est appelé précession.

Spacetime est traîné

Grâce à Albert Einstein, nous avons un moyen de comprendre cette idée à travers une théorie appelée frame-dragging. Alors que le trou noir tourne, son champ gravitationnel est si intense qu'il raga dans l'espace-temps avec lui.

Donc, pour décomposer cela dans le cas du V404 Cygni, le disque d'accrétion (la matière tirée de l'étoile) mesure environ 10 millions de kilomètres (6,2 millions de miles) de diamètre.

Mais le désalignement de l'axe de rotation du trou noir avec ce disque a déformé les quelques milliers de kilomètres intérieurs dudit disque.

L'effet Frame Dragging tire la partie déformée du disque avec la rotation du trou noir qui à son tour envoie les jets se décoller dans toutes les directions.

La découverte a été une percée choquante et brillante pour l'équipe.

«Nous avons été abasourdis par ce que nous avons vu dans ce système - c'était complètement inattendu», a déclaré le physicien Greg Sivakoff de l'Université de l'Alberta.

"Trouver cette première astronomie a approfondi notre compréhension du fonctionnement des trous noirs et de la formation des galaxies. Cela nous en dit un peu plus sur cette grande question:" Comment en sommes-nous arrivés là? ""

Les recherches de l'équipe ont été publiées dans Nature.


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