Quand les battements de rayons gamma et un nuage de gaz se synchronisent

Dans la constellation de l’Aigle, il existe un phénomène complexe qui vient d’être mis au jour par une équipe internationale de chercheurs. Au sein de cet astérisme situé dans la Voie lactée, les scientifiques ont examiné un système baptisé SS 433. Située à environ 15 000 années-lumière de la Terre, ce microquasar est constitué d’une étoile géante d’une masse d’environ 30 fois celle du soleil et d’un trou noir de 10 à 20 masses solaires.

Les deux objets tournent l’un autour de l’autre sur une période de 13 jours.

L'espace, ou plutôt la Voie lactée

Crédit Pixabay

D’après l’étude, la matière qui constitue l’astre est progressivement aspirée par le trou noir, mais une partie y échappe et est éjectée dans l’espace. Ces jets génèrent des pulsions de rayons X et de rayons gamma au rythme d’un battement de cœur. Ce qui est étrange, c’est que le nuage de gaz nommé Fermi J1913+0515, qui se trouve à environ 100 années-lumière de SS 433, pulse au même rythme.

Les scientifiques pensent que malgré la distance et l’absence de lien apparent entre SS 433 et Fermi J1913+0515, il est peu probable qu’il s’agisse d’une simple coïncidence. Il y aurait forcément une explication à ce phénomène, mais elle reste un mystère, jusqu’ici en tout cas.

Une synchronie entre deux objets situés à 100 années-lumière de distance

Les scientifiques pensent que le microquasar SS 433 alimente le rythme de battement du cœur du nuage de gaz. Néanmoins, ils estiment que tenter d’expliquer ce phénomène spectaculaire demeure un défi ambitieux.

« Trouver une telle connexion sans ambiguïté par le biais du temps, à environ 100 années-lumière du microquasar, lu nage n’étant même pas dans la direction des jets, est aussi inattendu qu’étonnant », a souligné Jian Li, scientifique du DESY Humboldt et co-auteur de l’étude. « Mais nous ne savons pas comment le trou noir peut alimenter le battement de cœur du nuage de gaz. »

Néanmoins, ils ont avancé une hypothèse. Il serait possible que les émissions gamma du nuage de gaz soient causées par les atomes d’hydrogène issus des rayons générés par le trou noir.

Des résultats basés sur les données du télescope spatial Fermi

L’équipe a impliqué des scientifiques du DESY (Allemagne), de l’ICE (Espagne), de l’université de Nanjing (Chine), du laboratoire de recherche de l’United States Navy et du United States Marine Corps (États-Unis) et de l’Observatoire de la Montagne Pourpre (Chine).

Jian Li a travaillé avec Diego F. Torres, professeur à l’ICREA de l’Institut des sciences de l’espace (IEEC-CSIC), sur l’organisation de la recherche. L’étude a été basée sur des données recueillies durant dix au travers du télescope à rayons gamma Fermi de l’administration spatiale américaine. Les résultats ont été publiés dans la revue Nature Astronomy le 17 août 2020.

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