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Le mystère des jets de plasma des trous noirs résolu ?

17 mars 2022 à 13:51Temps de lecture2 min
Par Chloé Rosier

Des astronomes ont peut-être enfin compris comment fonctionnent les jets de plasma qui sont émis par les trous noirs.

Depuis des années déjà, les scientifiques ont découvert que les trous noirs en accrétion émettent des jets de plasma, le long de leur axe de rotation, à une vitesse proche de celle de la lumière. Cependant, ils ne comprenaient pas les mécanismes exacts qui accélèrent la matière. Mystère peut-être aujourd’hui résolu comme les scientifiques l’expliquent dans leur étude publiée dans Nature Astronomy.

Après avoir observé pendant 15 ans la lumière fluctuante d’un trou noir (GRS 1915+105, situé à 36.000 années-lumière du Soleil), les astronomes ont découvert que ce phénomène n’est pas un processus unique mais se produit bien en plusieurs étapes consécutives : le jet découle de la couronne.

"Cela semble logique, mais il y a eu un débat pendant vingt ans pour savoir si la couronne et le jet étaient simplement la même chose", explique l’astrophysicien Mariano Méndez de l’Université de Groningen aux Pays-Bas.

Comme un cœur humain

Le trou noir étudié fait partie d’un système binaire, appelé microquasar composé du trou noir et d’une étoile dont le trou noir, très proche, se "nourrit". Ce matériau "volé" forme un disque autour du trou noir qui l’alimente progressivement, la couronne, entre le bord intérieur du disque d’accrétion et l’horizon des événements.

Grâce à 410 observations simultanées de rayons X et radio de GRS 1915+105, Méndez et son équipe ont pu observer que lorsque la lumière des rayons X est forte, la radio est faible (et vice versa). De plus, les jets sont plus puissants lorsque la couronne est plus petite. Cela signifie qu’il y a une séquence dans les étapes, la couronne et le jet ne se produisent pas en même temps mais bien l’un après l’autre, à la manière des oreillettes du cœur humain qui réceptionnent le sang avant de se vider dans les ventricules.

Un nouveau mystère des trous noirs

Mais, comme c’est souvent le cas dans l’étude des trous noirs qui restent très mystérieux, une découverte entraîne de nouvelles questions et de nouveau mystère. Cette étude-ci ne fait pas exception et les scientifiques qui ont étudié ces données se sont rendu compte que la couronne de rayons X est trop brillante que ce qui peut être expliqué par la seule température…

Il faut donc déterminer ce qui la rend si brillante et l’équipe pense que le champ magnétique pourrait être responsable.

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