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Les trous noirs sont des objets intrigants et mystérieux. Ils sont redoutés, aussi, parce que leur attraction gravitationnelle est si forte qu’ils ne permettent à rien de passer à travers eux, pas même la lumière, sauf dans les rares occasions où ils se nourrissent. Lorsqu’un trou noir extrait le gaz et la poussière d’une étoile en orbite, il envoie des rafales spectaculaires de rayons X qui rebondissent et font écho au gaz en spirale vers l’intérieur. Pendant cette phase, le trou arrière illumine son environnement extrême. Des chercheurs du MIT ont maintenant trouvé huit nouveaux binaires de trous noirs en écho – des systèmes avec une étoile en orbite et parfois rongée par un trou noir – dans notre galaxie voie lactée. Auparavant, seuls deux étaient connus.
Les chercheurs ont recherché des flashs et des échos de binaires à rayons X de trous noirs à proximité, à l’aide d’un nouvel outil de recherche automatisé, appelé « machine à réverbération ». 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 explosion. Ils ont découvert qu’un trou noir subit d’abord un état « dur », fouettant une couronne de photons de haute énergie avec un jet de particules relativistes qui est lancé à une vitesse proche de celle de la lumière. Un dernier flash de haute énergie est émis par le trou noir en un point donné. Le système entre alors dans un état de faible énergie (doux).
Ce dernier éclair pourrait indiquer que la couronne d’un trou noir s’étend brièvement avant de disparaître complètement. Ces constatations, publié dans l’Astrophysical Journal, pourrait aider à expliquer comment des trous noirs supermassifs plus grands au centre d’une galaxie façonnent sa formation.
« Le rôle des trous noirs dans l’évolution des galaxies est une question en suspens en astrophysique moderne » dit Erin Kara, professeur adjoint de physique au MIT, dans un communiqué. Kara a déclaré qu’en comprenant l’explosion dans ces petits binaires de trous noirs, ils espèrent comprendre comment des explosions similaires dans les trous noirs supermassifs affectent leurs galaxies natives.
Pour leur étude, l’équipe a détecté 26 systèmes binaires de rayons X de trous noirs connus pour émettre des explosions de rayons X. Parmi ceux-ci, l’équipe a constaté que 10 systèmes étaient suffisamment proches et lumineux pour pouvoir discerner les échos de rayons X au milieu des explosions. Huit des 10 n’avaient jamais été connus pour produire des échos auparavant.
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