Les Tchèques aident à résoudre le puzzle astronomique du Cygnus X-3

“La lumière que nous observons est un reflet des parois intérieures de l’entonnoir formé par le gaz environnant, qui ressemble à une coupe glacée avec un intérieur en miroir”, a décrit Pavel Suchan, attaché de presse de l’Institut astronomique de l’Académie des sciences de la République tchèque, qui a envoyé un communiqué de presse à Novinka concernant les nouvelles découvertes.

Les rayons X binaires appartiennent aux phénomènes les plus énergétiques de l’univers. En général, il s’agit de systèmes composés de deux corps célestes : une étoile ordinaire et un objet mort compact, c’est-à-dire un trou noir ou étoile à neutrons, qui aspire la matière de son compagnon stellaire.

Dans ce cas, selon les découvertes actuelles, l’objet mort dans une étoile ordinaire devrait être un trou noir.

Les Tchèques ont participé à la révélation de la forme et de l’orientation de la matière extrêmement chaude autour du trou noir

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S’éclaircir soudainement et s’éteindre soudainement

Plusieurs centaines de sources de rayonnement de ce type ont été identifiées jusqu’à présent dans notre Galaxie. Parmi les premiers binaires à rayons X découverts dans l’espace se trouve le système Cygnus X-3, trouvé dans la constellation du Cygne.

Depuis le début des années 1970, le système binaire en question est connu pour sa capacité à s’éclairer brièvement en tant que l’une des sources radio les plus intenses du ciel, pour ensuite s’atténuer ou disparaître complètement en quelques jours.

Le comportement remarquable du système lors de ces événements de courte durée et de haute énergie, contrastant avec sa nature par ailleurs « normale », a conduit l’astronome RM Hjellming à l’appeler « le puzzle astronomique de Cygnus X-3 » en 1973. Depuis, de nombreux scientifiques tentent d’en comprendre la nature.

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L’étude de ce système à l’aide du satellite IXPE (Imaging X-ray Polarimetry Explorer), qui est un projet pilote de l’agence spatiale américaine NASA et de l’ASI italienne, a constitué une avancée majeure dans les efforts visant à résoudre ce mystère.

Selon Alexandra Veledin, chercheuse à l’Université de Turku en Finlande et auteur principal d’une nouvelle étude publiée dans la revue Astronomie naturelleles mesures de polarisation des rayons X avec IXPE ont permis de mieux comprendre la configuration de la matière formant le voisinage le plus proche d’un trou noir.

“Nous avons découvert que l’objet compact est entouré d’une enveloppe de matière dense et opaque. La lumière que nous observons est un reflet des parois intérieures de l’entonnoir formé par le gaz environnant, qui ressemble à une coupe glacée avec un intérieur en miroir », a-t-elle expliqué.

Cette découverte a conduit à l’identification du système Cygnus X-3 comme membre d’une classe de sources de rayons X dites ultra-lumineuses, qui consomment de la matière à un rythme si énorme que le trou noir n’a pas le temps d’absorber toute la matière. tombant dedans depuis une étoile voisine, une partie est donc éjectée vers l’extérieur.

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“Les sources de rayons X ultra-lumineuses sont généralement observées sous forme de points lumineux dans les images de galaxies lointaines, leurs émissions étant amplifiées par l’effet de focalisation de l’entonnoir environnant d’un objet compact, qui agit comme un mégaphone”, a expliqué son collègue Juri Poutanen.

« Cependant, en raison des grandes distances qui les séparent de ces sources, des milliers de fois supérieures à celles de notre Galaxie, elles semblent relativement faibles aux télescopes à rayons X. Notre découverte a maintenant révélé une contrepartie claire de ces objets lointains résidant directement dans notre Galaxie”, a-t-il déclaré.

En bref : cette source de rayonnement X est particulièrement brillante car elle est « tout simplement proche, c’est-à-dire dans notre Galaxie » selon les normes habituelles, comme l’a ajouté Suchan pour Novinky.

Jusqu’en 2021, il était possible d’étudier la lumière des rayons X depuis l’espace pratiquement uniquement à l’aide de l’analyse spectrale. Le satellite IXPE est le premier détecteur de polarisation de rayons X de ce type et ouvre ainsi aux astronomes une toute nouvelle vision des objets à haute énergie.

Part nationale

“Notre étude prouve à quel point il est important de combiner les informations provenant de différentes méthodes d’observation pour comprendre les mystères les plus anciens de l’univers”, a souligné Jakub Podgorný de l’Institut astronomique de l’Académie des sciences de la République tchèque, qui a été l’un des principaux auteurs dans le cadre de ses études doctorales à Strasbourg et à Prague. Sa tâche consistait à simuler différents scénarios à proximité immédiate du trou noir central pour une interprétation correcte des données.

Le personnel de l’Institut astronomique Michal Dovčiak, Jiří Svoboda et Vladimír Karas ont également participé à la découverte – ils ont contribué dans le domaine de l’analyse des données, de la modélisation et du développement de la mission IXPE.

Des recherches plus approfondies sur cette extraordinaire source cosmique de rayonnement pourraient également offrir de nouvelles opportunités de recherche détaillée sur l’absorption extrême de la matière dans l’espace.

Nous n’avons jamais vu cela auparavant. Les astronomes assistent au réveil d’un trou noir

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2024-06-24 16:16:50
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