Pour la première fois, des scientifiques ont mesuré la puissance instantanée stupéfiante des jets jaillissant d’un trou noir.
La puissance des jets émis par ce système trou noir-étoile relativement proche de nous équivaut à celle de 10 000 soleils, a annoncé jeudi une équipe de recherche internationale. Elle a également mesuré la vitesse des jets : environ 540 millions de kilomètres/heure, soit la moitié de la vitesse de la lumière.
Situé à 7200 années-lumière de la Terre, Cygnus X-1 abrite non seulement un trou noir — le premier jamais identifié il y a plus d’un demi-siècle — mais aussi une étoile supergéante bleue, sa compagne de toujours. Une année-lumière équivaut à près de 9700 milliards de kilomètres.
Steve Prabu, de l’université d’Oxford, et son équipe ont fondé leurs conclusions sur 18 années d’imagerie radio haute résolution obtenue par un réseau mondial de télescopes. Il a mené ces recherches alors qu’il était encore à l’université Curtin, en Australie, qui a dirigé l’étude publiée dans Nature Astronomy.
M. Prabu et ses collègues ont pu mesurer la puissance fulgurante de ces «jets dansants», comme il les appelle, alors qu’ils étaient poussés dans des directions opposées par le vent stellaire. Le groupe a basé ses calculs sur l’angle de courbure des jets sous l’effet du vent stellaire, ainsi que sur des modélisations informatiques.
Jusqu’à présent, la puissance des jets d’un trou noir devait être calculée en moyenne sur des dizaines de milliers d’années, ont expliqué les chercheurs.
M. Prabu a souligné qu’une découverte clé est que 10 % de toute l’énergie libérée lorsque la matière tombe vers le trou noir est emportée par les jets.
Relativement modeste pour un trou noir, celui de Cygnus X-1 aspire en permanence des gaz de son compagnon stellaire alors qu’ils tournent l’un autour de l’autre. Découvert dans les années 1960, ce système binaire est situé dans la constellation du Cygne, dans notre Voie lactée.
L’étoile supergéante alimente le trou noir en matière, lui donnant « quelque chose ‘à manger’ et à projeter sous forme de jets », a expliqué M. Prabu dans un courriel.
Ces jets peuvent aider les scientifiques à mieux comprendre comment les trous noirs contribuent à façonner les galaxies et d’autres structures cosmiques par le biais de chocs et de turbulences à grande échelle.
M. Prabu prévoit d’appliquer des techniques similaires à d’autres trous noirs. «Ce serait passionnant de mesurer la puissance des jets dans de nombreux autres systèmes», a-t-il dit.