Une naine blanche au bord de l’horizon des événements d’un trou noir ?

Il existe un trou noir supermassif qui intrigue les astronomes depuis plusieurs années en raison des phénomènes étranges qui se produisent dans son environnement immédiat.

Le trou noir en question s’appelle 1ES 1927+654, il a une masse similaire à celle d’un million d’étoiles comme le Soleil et est situé dans une galaxie située à environ 100 millions d’années-lumière. En 2018, des astronomes du Massachusetts Institute of Technology (MIT) aux États-Unis et d’autres institutions ont observé que la couronne du trou noir (un nuage de plasma très brillant qui l’entoure) avait soudainement disparu, pour réapparaître quelques mois plus tard. Cette étrange panne de courant était la première fois qu’une telle chose était observée dans l’histoire de l’astronomie des trous noirs.

Dans une étude de suivi, il a été découvert que le même trou noir présente un comportement sans précédent.

L’équipe qui a réalisé cette nouvelle étude est dirigée par Megan Masterson du MIT et comprend, entre autres, Margherita Giustini, du Center for Astrobiology (CAB), une entité commune dépendant du Conseil supérieur de la recherche scientifique (CSIC) et du Institut national de technologie aérospatiale (INTA), les trois institutions espagnoles.

Plus précisément, Masterson et ses collègues ont détecté des éclairs de rayons X provenant du trou noir à un rythme croissant. Sur une période de deux ans, la fréquence des éclairs, avec des oscillations en millihertz, est passée d’une fois toutes les 18 minutes à une fois toutes les sept minutes. Cette accélération spectaculaire de l’émission des éclairs de rayons X n’avait pas été observée jusqu’à présent dans l’environnement immédiat d’un trou noir.

Les chercheurs ont envisagé plusieurs hypothèses pour expliquer le schéma suivi par ces éclairs. Finalement, ils arrivent à la seule explication qui colle à tout ce qui est observé : une naine blanche qui orbite autour du trou noir, à très courte distance de celui-ci, et se rapproche de plus en plus de son horizon des événements, limite au-delà de laquelle rien ne peut s’échapper. l’attraction gravitationnelle du trou noir. Si tel est le cas, la naine blanche doit accomplir un exercice d’équilibriste impressionnant, encerclant le bord même du trou noir sans y tomber.

“Ce serait le corps connu le plus proche d’un trou noir”, note Masterson. “Cela impliquerait que des objets comme les naines blanches pourraient continuer à exister très près d’un horizon d’événements pendant une période de temps relativement longue.”

Dans cette reconstitution artistique, une traînée de matière suit une naine blanche en orbite dans le disque d’accrétion le plus interne autour du trou noir supermassif 1ES 1927+654. (Illustration : Aurore Simonnet/Université d’État de Sonoma. CC BY-NC-ND 3.0)

Les naines blanches sont des cadavres ultradenses d’étoiles mortes, avec une densité surpassée seulement par celle des étoiles à neutrons et des trous noirs.

Si une naine blanche est l’explication du mystérieux motif d’éclairs au bord du trou noir, cette situation provoquerait également l’émission d’ondes gravitationnelles caractéristiques, dans une gamme qui serait détectable par des observatoires de nouvelle génération tels que LISA (Laser Interferometer Space Antenna) de la NASA et de l’ESA, respectivement les agences spatiales américaine et européenne, dont le lancement dans l’espace est prévu pour la prochaine décennie.

L’étude s’intitule « Oscillations millihertz près de l’orbite la plus intérieure d’un trou noir supermassif ». Et il sera publié dans la revue académique Nature. (Fontaine: NCYT de Amazings)