Les trous noirs sont des objets intriguants et mystérieux. Ils sont également redoutés, car leur attraction gravitationnelle est si forte qu’ils ne laissent rien passer à travers eux, pas même la lumière, sauf dans les rares occasions où ils se nourrissent. Lorsqu’un trou noir aspire les gaz et les poussières d’une étoile en orbite, il émet de spectaculaires salves de rayons X qui rebondissent et se répercutent sur les gaz en spirale vers l’intérieur. Pendant cette phase, le trou noir illumine son environnement extrême. Des chercheurs du MIT ont découvert huit nouvelles binaires à trou noir en écho – des systèmes dans lesquels une étoile est en orbite autour d’un trou noir qui la dévore occasionnellement – dans notre galaxie, la Voie lactée. Auparavant, seuls deux étaient connus.
Les chercheurs ont recherché les flashs et les échos des trous noirs binaires à rayons X à proximité, en utilisant un nouvel outil de recherche automatisé, appelé “Reverberation Machine”. Cette recherche a été soutenue, en partie, par la NASA.
En comparant les échos, ils ont créé une image générale de la façon dont un trou noir évolue pendant une éruption. Ils ont découvert qu’un trou noir passe d’abord par un état “dur”, produisant une couronne de photons à haute énergie ainsi qu’un jet de particules relativistes qui est projeté à une vitesse proche de celle de la lumière. Un dernier flash à haute énergie est émis par le trou noir en un point donné. Le système entre alors dans un état de basse énergie (doux).
Ce flash final pourrait indiquer que la couronne d’un trou noir s’étend brièvement avant de disparaître complètement. Ces résultats, publiés dans l’Astrophysical Journal, pourraient contribuer à expliquer comment les grands trous noirs supermassifs situés au centre d’une galaxie façonnent sa formation.
“Le rôle des trous noirs dans l’évolution des galaxies est une question essentielle de l’astrophysique moderne”, a déclaré Erin Kara, professeur adjoint de physique au MIT, dans un communiqué. Kara a déclaré qu’en comprenant l’explosion de ces petits trous noirs binaires, ils espèrent comprendre comment des explosions similaires de trous noirs supermassifs affectent leurs galaxies d’origine.
Pour leur étude, l’équipe a récupéré 26 systèmes binaires de trous noirs connus pour émettre des sursauts en rayons X. Parmi ceux-ci, l’équipe a découvert que 10 systèmes étaient suffisamment proches et brillants pour qu’ils puissent discerner des échos de rayons X au milieu des explosions. Huit de ces 10 systèmes n’avaient jamais été connus pour produire des échos auparavant.
