Vision artistique du flux interne d’accrétion et d’un jet provenant d’un trou noir supermassif pendant la période d’alimentation active (par exemple, d’une étoile récemment éclatée)
Le 11 novembre 2014, le réseau mondial de télescopes a reçu des signaux d'une distance de 300 millions d'années-lumière. L'événement était une explosion d'énergie électromagnétique survenue lorsqu'un trou noir éclate une étoile qui s'approche. L'étude a permis de mieux comprendre comment les trous noirs absorbent la matière et régulent la croissance galactique.
Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology et de l'Université Johns Hopkins ont récemment identifié des signaux radio provenant d'un événement étroitement lié aux émissions de rayons X de la même épidémie, il y a 13 jours. Ils estiment que ces émissions radio (similaires à 90% aux rayons X) ne font pas saillie par hasard. Très probablement, nous sommes confrontés à un jet géant de particules de haute énergie provenant d'un trou noir absorbant un matériau stellaire.
Les modèles montrent que la vitesse d'alimentation du trou noir contrôle la force du jet en cours de création. Si le trou est plein, le jet sera puissant et inversement. C’est un point important, car nous avons d’abord enregistré un jet stream contrôlé par la puissance d’un trou noir supermassif.
Les scientifiques soupçonnent depuis longtemps que le taux d’accrétion alimente des jets de trous noirs, mais personne n’a pu observer ce lien en un seul événement. Cela n’est possible que si le trou noir est calme et qu’une étoile apparaît à côté, ce qui libère une énorme quantité de carburant, ce qui déclenche l’activation.
discussion
Sur la base de modèles théoriques de l’évolution des trous noirs et des observations de galaxies lointaines, les chercheurs comprennent ce qui se passe lors de la destruction des marées: lorsqu’une étoile se rapproche d’un trou noir, son attrait gravitationnel crée des forces de marée.
Mais la gravité d'un trou noir est si puissante qu'elle peut détruire une étoile en l'étirant et en l'aplatissant. En conséquence, l'étoile se transforme en pluie à partir des débris qui tombent sur le disque d'accrétion.
Tout ce processus crée des rafales colossales d'énergie tout au long du spectre électromagnétique, ce qui peut être observé dans les pôles optique, UV et X. La source de rayons X est considérée comme un matériau ultra-froid dans les zones les plus internes du disque d’accrétion. Les rayons optiques et UV apparaissent à partir du matériau restant sur le disque, qui est entraîné dans un trou noir.
Les chercheurs savaient que les ondes radio sont générées par des électrons extrêmement énergétiques. Mais la controverse a continué sur l'origine de ce type d'électrons. Certains pensent qu'au moment de l'explosion stellaire, l'onde de choc se propage vers l'extérieur et active les particules de plasma dans l'environnement. Dans ce scénario, l'image des ondes radio émises sera radicalement différente de celle des rayons X. Il s'avère que la découverte défie le paradigme.
Un motif en mouvement
Les scientifiques ont examiné l'épidémie de 2014 enregistrée par le réseau de télescopes ASASSN. L'événement s'appelait ASASSN-14li et surveillait les données radio pendant 180 jours. Ils ont réussi à trouver une ressemblance évidente avec les schémas précédemment observés dans les informations radiographiques du même événement. De plus, la similarité a atteint 90%. Les mêmes fluctuations dans le spectre des rayons X sont apparues après 13 jours dans la bande radio. On pense que la seule méthode de liaison est le processus physique. L'analyse a également montré que la taille de la zone d'émission de rayons X est 25 fois supérieure à celle du soleil et que la surface d'émission radio est 400 000 fois supérieure au rayon solaire. Une telle différence indique la présence d'un lien de causalité entre une petite zone avec des rayons X et une grande avec des ondes radio.
L’équipe estime que les ondes radio ont été créées par un jet de particules de haute énergie qui a commencé à sortir du trou noir peu de temps après l’activation de l’absorption du matériau stellaire. En raison de la densité de la région du jet, la plupart des ondes radio sont immédiatement absorbées par les autres électrons.
Ce n'est que lorsque les électrons se sont déplacés en aval du jet que les chercheurs ont capturé ce signal. En conséquence, il s’avère que la force du jet doit être contrôlée par le taux d’accrétion (la vitesse à laquelle le trou noir absorbe les débris étoiles).
Les résultats aideront à mieux comprendre la physique du comportement des jets, ce qui affectera la compréhension de l'évolution galactique.
