samedi , 21 octobre 2017

Découverte de l’orbite la plus proche d’une étoile autour d’un trou noir

Les astronomes ont trouvé la preuve d’une étoile qui orbite autour d’un trou noir toutes les 28 minutes. C’est l’orbite la plus proche d’une étoile autour d’un trou noir observé dans notre Voie lactée.


Découverte de l’orbite la plus proche d’une étoile autour d’un trou noir
Crédit : X-ray: NASA/CXC/University of Alberta/A.Bahramian et al.; Illustration: NASA/CXC/M.Weiss
La découverte a été faite avec 2 télescopes de la NASA, le Chandra X-Ray Observatory et l’Australia Telescope Compact Array. Ce système binaire est situé dans l’amas globulaire connu comme le 47 du Toucan dans notre galaxie et il est situé à 14 800 années-lumières de la Terre. Les astronomes connaissaient ce système binaire depuis des années, mais il a fallu attendre 2015 pour comprendre qu’il était composé d’un trou noir qui décapait la matière d’une étoile compagnon.1

Les nouvelles observations montrent que le système, appelé X9, change sa luminosité en rayon X toutes les 28 minutes. C’est le temps qu’il faut à l’étoile pour faire un tour complet autour du trou noir. En plus des preuves d’une quantité considérable d’oxygène dans le système, c’est une preuve solide que X9 contient une naine blanche qui orbite autour d’un trou noir à une distance qui équivaut à 2,5 fois de celle de la Terre à la lune.

Cette naine blanche est tellement proche du trou noir que la matière provenant de l’étoile va directement dans le disque de matière autour du trou noir plutôt que de tomber dedans selon le Dr Arash Bahramian, premier auteur de l’étude de l’université d’Alberta au Canada. Mais heureusement pour l’étoile, on ne pense pas que le trou noir va détruire l’étoile, car elle va rester en orbite. Mais même si l’étoile n’est pas menacée par le trou noir, son destin est incertain.

Selon James Miller-Jones, professeur adjoint de l’université de Curtin, nous pensons que l’étoile perd son gaz autour du trou noir depuis 10 millions d’années et qu’elle a perdu la majorité de sa masse. Au fil du temps, nous pensons que l’orbite de l’étoile va s’agrandir et elle va se transformer en un objet exotique comme la planète en diamant qu’on a découvert il y a quelques années.

Mais comment le trou noir a pu s’acoquiner d’une telle étoile compagnon ? Une possibilité est que le trou noir a percuté une géante rouge et le gaz qui s’est expulsé des régions externes a formé ce système composé d’un trou noir et d’une naine blanche. L’orbite du système binaire s’est rétrécie avec l’émission des ondes gravitationnelles jusqu’à ce que le trou noir commence à décaper la matière de la naine blanche.

Les ondes gravitationnelles produites par ce type de système binaire ont une fréquence trop basse pour être détectées par des détecteurs terrestres, mais les observatoires spatiaux des ondes gravitationnelles pourraient observer ce type d’événement dans le futur. L’autre possibilité est une étoile à neutrons qui tourne à mesure que sa matière est éjectée par le trou noir. C’est comme si vous lancez une toupie en tirant la corde qui est enroulée dedans, mais cette hypothèse n’explique pas toutes les observations. Notre meilleure explication est une naine blanche qui orbite autour d’un trou noir.

Sources

1.
The ultracompact nature of the black hole candidate X-ray binary 47 Tuc X9. arXiv. https://arxiv.org/abs/1702.02167. Accessed March 14, 2017.
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A propos de Jacqueline Charpentier

mm
Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d'emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l'actualité scientifique et celle de la santé.

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