Marrakech, 25 févr. (Maroc-Actu) –
L’axe de rotation d’un trou noir dans un système binaire est incliné de plus de 40 degrés par rapport à l’axe de l’orbite stellaire. Cette découverte remet en question les modèles de formation des trous noirs.
L’observation faite par les chercheurs du Observatoire de Tuorla en Finlande est la première mesure fiable montrant une grande différence entre l’axe de rotation d’un trou noir et l’axe de l’orbite d’un système binaire. La différence entre les axes mesurée par les chercheurs dans un système stellaire binaire appelé MAXI J1820+070 était de plus de 40 degrés.
Souvent, l’axe de rotation d’un corps massif central est largement aligné avec l’axe de rotation de ses satellites. C’est le cas du système solaire : les planètes orbitent autour du soleil dans un plan qui coïncide approximativement avec le plan équatorial du soleil. L’inclinaison de l’axe de rotation du soleil par rapport à l’axe orbital de la terre n’est que de 7 degrés.
« L’attente d’un alignement, dans une large mesure, ne se vérifie pas pour les objets étranges, tels que les binaires à rayons X des trous noirs. Les trous noirs de ces systèmes se sont formés à la suite d’un cataclysme cosmique : l’effondrement d’une étoile massive. Maintenant, nous voyons que le trou noir attire la matière de l’étoile compagne proche, plus légère, qui tourne autour de lui. Nous observons des rayonnements optiques et X brillants comme le dernier souffle de la matière qui tombe, ainsi que des émissions radio provenant des jets relativistes éjectés du système », explique-t-il. dans une déclaration Juri Poutanen, professeur d’astronomie à l’université de Turku et auteur principal de la publication.
En suivant ces jets, les chercheurs ont pu déterminer avec précision la direction de l’axe de rotation du trou noir. Lorsque la quantité de gaz tombant de l’étoile compagnon dans le trou noir a commencé à diminuer, le système s’est assombri et une grande partie de la lumière du système provenait de l’étoile compagnon. Ainsi, Les chercheurs ont pu mesurer l’inclinaison de l’orbite à l’aide de techniques spectroscopiques, et elle coïncidait presque avec l’inclinaison des éjections.
« Pour déterminer l’orientation 3D de l’orbite, il faut également connaître l’angle de position du système dans le ciel, c’est-à-dire la façon dont le système tourne par rapport à la direction du Nord dans le ciel. Nous l’avons mesuré à l’aide de techniques polarimétriques », explique Juri Poutanen.
Les résultats, publié dans Scienceouvrent des perspectives intéressantes pour les études sur la formation des trous noirs et l’évolution de ces systèmes, car il est difficile d’obtenir un désalignement aussi extrême dans de nombreux scénarios de formation de trous noirs et d’évolution binaire.
« La différence de plus de 40 degrés entre l’axe orbital et la rotation du trou noir était totalement inattendue.. Les scientifiques ont souvent supposé que cette différence était très faible lorsqu’ils ont modélisé le comportement de la matière dans un espace-temps courbé autour d’un trou noir, et maintenant, de nouvelles découvertes nous obligent à leur ajouter une nouvelle dimension. » dit Poutanen.
La principale découverte a été réalisée à l’aide de l’instrument polarimétrique DIPol-UF, construit en interne et monté sur le télescope optique nordique, qui appartient à l’université de Turku et à l’université d’Aarhus au Danemark.
