Les images de Chandra montrent des paires d'énormes bulles, ou des cavités, dans les atmosphères gazeuses chaudes des galaxies, créé dans chaque cas par des jets produits par un trou noir supermassif central. Crédit :Rayons X :NASA/CXC Illustration :CXC/M. Weiss.
Un projet dirigé par l'Université de Southampton a montré un trou noir tournant près de sa vitesse maximale possible autour de son axe.
L'étude, financé par la Royal Society et publié dans le Journal d'astrophysique , composé d'une équipe internationale d'astronomes dirigée par l'Université et met en lumière les caractéristiques des trous noirs et l'environnement qui les entoure.
En utilisant les observations de la technologie de pointe, l'équipe de chercheurs a trouvé des preuves qu'un trou noir de masse stellaire dans notre galaxie (connu sous le nom de 4U 1630-472) tourne rapidement (à une vitesse de 92 à 95% de la vitesse de rotation théoriquement autorisée) autour de son axe tout en aspirant dans les chutes de matériaux. Il est soumis à des contraintes gravitationnelles et à des températures si élevées qu'il commence à briller de mille feux aux rayons X, qui ont été vus par les astronomes à l'aide de télescopes.
Selon la théorie de la relativité générale (GR) d'Einstein, si un trou noir tourne rapidement, alors il modifiera l'espace et le temps autour de lui d'une manière différente de celle d'un trou noir qui ne tourne pas.
De telles modifications dues à des vitesses de spin élevées laissent une impression sur la forme du rayonnement du matériau tournant très près du trou noir avant de disparaître. Par conséquent, si le changement de forme des spectres d'émission peut être déterminé d'une manière ou d'une autre, alors le GR peut être utilisé pour mesurer le spin du trou noir.
Les résultats de cette étude sont significatifs car les taux de rotation précédemment élevés d'environ cinq trous noirs ont été quantifiés avec précision.
Dr Mayukh Pahari, de l'Université de Southampton et auteur principal, a déclaré:"La détection des signatures qui nous permettent de mesurer le spin est extrêmement difficile. La signature est intégrée dans l'information spectrale qui est très spécifique à la vitesse à laquelle la matière tombe dans le trou noir. Les spectres, cependant, sont souvent très complexes, principalement en raison du rayonnement de l'environnement autour du trou noir.
"Au cours de nos observations, nous avons eu la chance d'obtenir un spectre directement à partir du rayonnement de la matière tombant dans le trou noir et assez simple pour mesurer la distorsion causée par le trou noir en rotation."
Un trou noir est créé lorsqu'une étoile massive meurt et que la matière est comprimée dans un espace minuscule sous une lourde force de gravité, piégeage dans la lumière. La force gravitationnelle est si forte que toute la masse du noyau stellaire est écrasée en un point théorique. Ce point, cependant, ne peut pas être vu directement, pour rien, même pas de lumière, peut s'échapper d'une région qui l'entoure, justifiant ainsi le nom de l'objet.
Les trous noirs astronomiques ne peuvent être pleinement caractérisés que par deux propriétés :la masse et la vitesse de rotation. Par conséquent, les mesures de ces deux propriétés sont particulièrement importantes pour sonder certains aspects extrêmes de l'univers et la physique fondamentale qui s'y rapporte.
