Un trou noir à près de 8 000 années-lumière de la Terre et neuf fois la masse de notre soleil ont récemment été pris en train de raviver une étoile voisine. Au cours de cette fête stellaire, l'objet a montré aux astronomes quelque chose qui n'avait jamais été vu auparavant dans des trous noirs.
Tout en siphonnant le gaz de l'étoile dans un nuage en orbite appelé disque d'accrétion, le trou noir crachait des jets de plasma à grande vitesse dans toutes les directions; Cependant, l'alimentation des trous noirs expulse généralement les jets de plasma ordonnés dans une seule direction, ont rapporté des scientifiques dans une nouvelle étude.
De plus, les jets changeaient rapidement de direction, "sur une échelle de temps allant de quelques minutes à quelques heures", ont écrit les scientifiques dans leur étude, publiée en ligne aujourd'hui (29 avril) dans la revue Nature. Ils ont constaté que le centre du disque d'accrétion du trou noir s'était gonflé comme un beignet et était incliné sur le côté, tournant en rond. Et comme il tournait, le disque entraînait les jets avec lui, selon l'étude.
"C'est l'un des systèmes de trous noirs les plus extraordinaires que j'ai jamais rencontrés", a déclaré dans un communiqué l'auteur principal de l'étude, James Miller-Jones, professeur agrégé à l'Université Curtin en Australie. L'étude a été menée au Centre international australien de recherche en radioastronomie (ICRAR).
Les scientifiques ont découvert ce trou noir et son étoile compagnon après une émission explosive de rayonnement en 1989, ont déclaré Miller-Jones et ses collègues. Située dans la constellation du Cygne à environ 7 800 années-lumière de la Terre, la paire cosmique a été surnommée V404 Cygni.
Puis, en 2015, le V404 Cygni a commencé à cracher du rayonnement dans une explosion massive qui a duré deux semaines. Cela a offert aux astronomes du monde entier la possibilité de capturer "une couverture d'observation incroyable", a déclaré Miller-Jones dans le communiqué.
Pour la nouvelle étude, les chercheurs ont examiné les données recueillies par le Very Long Baseline Array, un réseau de 10 antennes de radiotélescope s'étendant sur des milliers de kilomètres d'Hawaï aux îles Vierges américaines. Les radiotélescopes génèrent généralement une image à partir de plusieurs heures d'observations, mais les jets expulsés du V404 changeaient si rapidement qu'une exposition de 4 heures ne montrait qu'un flou, a déclaré le co-auteur de l'étude Alex Tetarenko, chercheur postdoctoral en astrophysique à l'Observatoire de l'Asie de l'Est. à Hilo, Hawai.
Pour corriger ce flou, les astronomes ont capturé 103 images qui ont chacune été exposées pendant environ 70 secondes. Cela a révélé que la partie la plus intérieure du disque d'accrétion, qui mesure plus de 10 millions de kilomètres, était gonflée par un rayonnement intense qui avait été généré par l'alimentation rapide du trou noir.
Quant à ce qui a fait basculer cette région gonflée sous un angle, les chercheurs pensent que le trou noir a peut-être reçu un "coup de pied" de l'explosion de la supernova de son étoile compagnon. Lorsque le beignet a tourné, son orientation a changé et la puissante gravité du trou noir a tiré les jets le long du trajet, les envoyant voler vers l'extérieur dans toutes les directions.
Cette découverte fournit de nouvelles informations sur les disques d'accrétion et les jets de plasma associés produits lorsque les trous noirs dévorent les étoiles, a déclaré la co-auteur Gemma Anderson, chercheuse au sein du groupe ICRAR de l'Université Curtin, dans le communiqué. D'autres types d'épisodes cosmiques extrêmes pourraient également perturber l'équilibre du spin d'un disque d'accrétion; ceux-ci pourraient inclure "des trous noirs supermassifs se nourrissant très rapidement ou des événements de perturbation de la marée, lorsqu'un trou noir déchiquette une étoile", a déclaré Anderson.
