En juin, nous avons signalé le trou noir qui a dévoré une étoile, puis projeté l'énergie des rayons X sur des milliards d'années-lumière, directement sur Terre. C'était un événement si spectaculaire et sans précédent, que plus d'études ont été faites sur la source, connue sous le nom de Swift J1644 + 57, et les gens de l'équipe mulitmedia de Goddard Space Flight Center ont produit une animation (ci-dessus) de ce que l'événement pourrait avoir ressemblait. Deux nouveaux articles ont été publiés hier dans Nature; l'un d'un groupe de la NASA qui étudie les données du satellite Swift et du moniteur japonais d'images radiographiques en tout ciel (MAXI) à bord de la Station spatiale internationale, et l'autre de scientifiques utilisant des observatoires au sol.
Ils ont confirmé que ce qui s'était passé était le résultat d'un événement vraiment extraordinaire - le réveil du trou noir dormant d'une galaxie lointaine alors qu'elle déchiquetait, aspirait et consommait une étoile, et l'éclat des rayons X ressemblait aux cris de mort de l'étoile.
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Dans les nouvelles études, une analyse détaillée des observations MAXI et Swift a révélé que c'était la première fois qu'un noyau sans émission de rayons X avait jamais soudainement commencé une telle activité. Les rayons X puissants et la variation rapide ont indiqué que les rayons X provenaient d'un jet qui était pointé droit sur la Terre.
"Incroyablement, cette source produit toujours des rayons X et peut rester suffisamment lumineuse pour que Swift puisse l'observer l'année prochaine", a déclaré David Burrows, professeur d'astronomie à la Penn State University et scientifique principal pour l'instrument de télescope à rayons X de Swift. "Il se comporte contrairement à tout ce que nous avons vu auparavant."
La galaxie est si loin, il a fallu environ 3,9 milliards d'années à la lumière de l'événement pour atteindre la Terre (cette distance a été mise à jour par rapport aux 3,8 milliards d'années-lumière signalées en juin).
Le trou noir de la galaxie abritant Swift J1644 + 57, situé dans la constellation Draco, pourrait être deux fois la masse du trou noir de quatre millions de masse solaire au centre de la galaxie de la Voie lactée. Lorsqu'une étoile tombe vers un trou noir, elle est déchirée par des marées intenses. Le gaz est emmagasiné dans un disque qui tourbillonne autour du trou noir et devient rapidement chauffé à des températures de millions de degrés.
Le gaz le plus intérieur dans le disque tourne en spirale vers le trou noir, où le mouvement rapide et le magnétisme créent des «entonnoirs» doubles dirigés de façon opposée à travers lesquels certaines particules peuvent s'échapper. Les jets entraînant la matière à des vitesses supérieures à 90% de la vitesse de la lumière se forment le long de l'axe de rotation du trou noir.
Le satellite Swift a détecté des éruptions de cette région le 28 mars 2011, et les éruptions étaient initialement supposées signaler un sursaut gamma, l'un des courts éclats quasi quotidiens de rayonnement de haute énergie souvent associé à la mort d'une étoile massive et la naissance d'un trou noir dans l'univers lointain. Mais alors que l'émission continuait de s'éclaircir et de s'embraser, les astronomes ont réalisé que l'explication la plus plausible était la perturbation de la marée d'une étoile semblable au soleil vue comme une émission rayonnée.
"L'émission radio se produit lorsque le jet sortant claque dans l'environnement interstellaire, et en revanche, les rayons X se rapprochent beaucoup plus du trou noir, probablement près de la base du jet", a déclaré Ashley Zauderer, du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, Mass, auteur principal d'une étude de l'événement à partir de nombreux observatoires de radio au sol, y compris le très grand réseau étendu de l'Observatoire national de radioastronomie (EVLA) près de Socorro, NM
"Nos observations montrent que la région émettrice de radio continue de s'étendre à plus de la moitié de la vitesse de la lumière", a déclaré Edo Berger, professeur agrégé d'astrophysique à Harvard et co-auteur du journal radio. «En suivant cette expansion dans le temps, nous pouvons confirmer que le flux sortant s'est formé en même temps que la source de rayons X Swift.»
Swift a été lancé en novembre 2004 et MAXI est monté sur le module japonais Kibo sur l'ISS (installé en juillet 2009) et surveille le ciel entier depuis août 2009.
Voir plus d'images et d'animations sur la page multimédia du Goddard Space Flight Center.
Sources: Nature, JAXA, NASA
