Des astrophysiciens ont découvert des changements dans la luminosité de la lumière observée à la périphérie de l'un des trous noirs les plus proches de nous, situé à une distance de 9600 XNUMX années-lumière de la Terre.
Les scientifiques se sont intéressés au système stellaire binaire MAXI J1820+070, découvert par le télescope à rayons X japonais à bord de la Station spatiale internationale en 2018. En règle générale, ces systèmes binaires contiennent une étoile de faible masse, similaire à notre Soleil, et un objet beaucoup plus compact - il peut s'agir d'une naine blanche, d'une étoile à neutrons ou d'un trou noir. MAXI J1820+070 contient un trou noir d'au moins 8 fois la masse de notre Soleil.
La courbe de lumière analysée par les scientifiques a été obtenue par des astroamateurs pendant près d'un an d'observations à travers le monde. L'étoile de MAXI J1820+070 est l'une des trois étoiles à rayons X les plus brillantes jamais observées. Il en est ainsi non seulement parce qu'il est extrêmement proche de la Terre, mais aussi parce qu'il est situé avec succès en dehors du plan de notre galaxie de la Voie lactée. Parce qu'il est resté lumineux pendant de nombreux mois, un grand nombre de personnes ont pu l'observer.
Mais près de 3 mois après le début de l'éruption, quelque chose d'inattendu s'est produit - la courbe de lumière semblait subir une énorme modulation avec une période d'environ 17 heures - un doublement de la luminosité a été observé au sommet. Dans le même temps, il n'y a eu aucun changement dans la gamme de rayons X. Bien que de petites modulations visibles quasi-périodiques aient été observées dans le passé lors d'autres sursauts de rayons X, rien de tel n'a été observé auparavant. Qu'est-ce qui a causé un comportement aussi inhabituel ?
La matière de l'étoile est entraînée par l'objet compact dans le disque d'accrétion de gaz en spirale qui l'entoure. Les éruptions se produisent lorsque la matière du disque se réchauffe, s'accumule dans un trou noir et libère d'énormes quantités d'énergie avant de traverser l'horizon des événements. Ce processus est chaotique et très variable, avec des échelles de temps variant de quelques millisecondes à plusieurs mois.
Lorsqu'un énorme rayon X sort d'un trou noir très proche et irradie ensuite la matière environnante, en particulier le disque d'accrétion, le chauffant à une température d'environ 10 XNUMX K, son rayonnement se situe dans le domaine optique, en particulier, nous voir la lumière émise. C'est pourquoi, lorsque l'intensité du flash de rayons X diminue, la lumière visible diminue également.
Il n'y avait qu'une seule explication possible: un énorme flux de rayons X irradiait le disque d'accrétion et provoquait sa distorsion, ce qui provoquait une forte augmentation de la surface, à la suite de quoi le flux lumineux augmentait également. Ce comportement a déjà été observé dans des binaires à rayons X avec des étoiles plus massives, mais jamais dans des systèmes avec un trou noir et une étoile de faible masse.
Les astrophysiciens connaissent plusieurs dizaines de systèmes binaires avec des trous noirs dans notre Galaxie, avec des masses comprises entre 5 et 15 masses solaires. Ils se développent également en accrétant de la matière.
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