Vents de matière autour d’un trou noir   

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Des observations menées en juin 2015 au télescope de 10m GTC (Gran Telescopio Canarias installé à La Palma aux îles Canaries, Espagne) de la source V404 Cygni ont mis en évidence la présence d’un vent de matière, composé en particulier d’hydrogène et d’hélium neutre. Détecté lors de l’intense épisode d’activité de juin 2015 et formé dans les parties externes du disque d’accrétion (de plus de 10 millions de kilomètres de rayon) qui entoure l’objet compact de ce système binaire, ce vent joue le rôle de régulateur dans le flot de matière attiré par le trou noir de 10 masses solaires. L’émission à haute énergie détectée à cette époque traduisait quant à elle l’activité des régions internes du disque d’accrétion. Elle a notamment permis grâce à sa bonne couverture temporelle de chercher et de caractériser les moments d’apparition du vent de matière observé dans le domaine visible par le GTC.

 

Détecté pour la première fois dans un tel système binaire, le vent a une vitesse considérable, 3000 kilomètres par seconde, vitesse qui permet à la matière d’échapper à l’attraction gravitationnelle du trou noir.  L’équipe internationale, conduite par des chercheurs de l’Instituto de Astrofisica de Canarias (IAC) en Espagne, a également découvert à la fin de la phase éruptive de la source,  une nébuleuse ténue qui est le résidu de la matière transporté par le vent. C’est la première fois qu’une telle structure est découverte dans un système de ce type. Cette information permet notamment de calculer la quantité de matière éjectée dans le milieu interstellaire lors des phases éruptives de juin 2015 soit 10-8 masse solaire ou l’équivalent de la masse de la Lune.

Intense vent autour d'un trou noir. Crédit Image/film : Gabriel Pérez, SMM (IAC).

 

Ces résultats, publiés dans la version Advanced on-line de la revue Nature du 9 mai 2016, ont été obtenus  grâce à des observations effectuées avec l’instrument OSIRIS  monté au foyer du télescope GTC. Ils montrent comment l’observation dans plusieurs gammes d'énergie de tels systèmes binaires peut apporter des informations complémentaires sur la structure du disque d’accrétion.

 

 

Publication :

"Regulation of black-hole accretion by a disk wind during a violent outburst of V404 Cygni"
T. Muñoz-Darias, J. Casares, D. Mata Sánchez, R. P. Fender, M. Armas Padilla, M. Linares, G. Ponti, P. A. Charles, K. P. Mooley, J. Rodriguez, Nature, 2016, Mai 9 doi:10.1038/nature17446 (version electronique)

 

Voir : Le communiqué de l'IAC : en espagnol, en anglais

Voir aussi: Bouffées d’antimatière dans un microquasar (février 2016)
                : Exceptionnelle activité d’un trou noir galactique observée par Integral (juin 2015)

 

Note : V404 Cygni est située à 2.4 kpc de la Terre dans la constellation du Cygne. En 1989, une source a été détectée en rayons X par le satellite japonais Ginga et cataloguée comme GS 2023+338, source ensuite identifiée comme coïncidente à la position de la nova V404 Cygni dont un épisode d’activité avait été enregistré dans le domaine optique en 1938. V404 Cygni est classé parmi les binaires X de faible masse. Ce système est composé d’une étoile de masse légèrement inférieure à celle du Soleil orbitant avec une période de 6.4 jours autour d’un astre compact de 10 masses solaires.

 

Contacts :

Jérôme Rodriguez

C. Gouiffes, dépêche du 10/05/2016

 

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