cône de ténèbres

Environ 500 ULX ont été trouvés dans d'autres galaxies, et leur distance de la Terre signifie qu'il est souvent presque impossible de dire quel type d'objet génère l'émission de rayons X. Les rayons X proviennent probablement d'une grande quantité de gaz chauffé à des températures extrêmes car il est attiré par la gravité d'un objet très dense. Cet objet pourrait être soit une étoile à neutrons (les restes d'une étoile effondrée) soit un petit trou noir, celui qui n'est pas plus d'environ 30 fois la masse de notre Soleil. Le gaz forme un disque autour de l'objet, comme de l'eau encerclant un drain. Le frottement dans le disque fait monter la température, le faisant rayonner, devenant parfois si chaud que le système éclate avec des rayons X. Plus le matériau tombe rapidement sur l'objet central, plus les rayons X sont brillants.

Les astronomes soupçonnent que l'objet au cœur de SS 433 est un trou noir d'environ 10 fois la masse de notre Soleil. Ce qui est sûr, c'est qu'il cannibalise une grande étoile proche, sa gravité siphonnant la matière à un rythme rapide :en une seule année, la SS 433 vole l'équivalent d'environ 30 fois la masse de la Terre à sa voisine, ce qui en fait le trou noir ou l'étoile à neutrons le plus gourmand connu dans notre galaxie.

"On sait depuis longtemps que cette chose mange à un rythme phénoménal, " a déclaré Middleton. "C'est ce qui distingue les ULX des autres objets, et c'est probablement la cause première des quantités abondantes de rayons X que nous en voyons."

L'objet dans SS 433 a des yeux plus gros que son ventre :il vole plus de matière qu'il ne peut en consommer. Une partie du matériau en excès est soufflée du disque et forme deux hémisphères sur les côtés opposés du disque. À l'intérieur de chacun se trouve un vide en forme de cône qui s'ouvre dans l'espace. Ce sont les cônes qui rassemblent la lumière des rayons X à haute énergie dans un faisceau. Quiconque regarde droit dans l'un des cônes verra un ULX évident. Bien que composé uniquement de gaz, les cônes sont si épais et massifs qu'ils agissent comme des panneaux de plomb dans une salle de dépistage aux rayons X et empêchent les rayons X de les traverser vers le côté.

Les scientifiques ont soupçonné que certains ULX pourraient être cachés pour cette raison. SS 433 a fourni une chance unique de tester cette idée parce que, comme un haut, il vacille sur son axe - un processus que les astronomes appellent la précession.

La plupart du temps, les deux cônes de SS 433 pointent loin de la Terre. Mais à cause de la façon dont SS 433 précesse, un cône s'incline périodiquement légèrement vers la Terre, afin que les scientifiques puissent voir un peu de la lumière des rayons X sortir du sommet du cône. Dans la nouvelle étude, les scientifiques ont examiné comment les rayons X vus par NuSTAR changent au fur et à mesure que le SS 433 se déplace. Ils montrent que si le cône continuait à s'incliner vers la Terre pour que les scientifiques puissent le regarder directement, ils verraient suffisamment de rayons X pour appeler officiellement SS 433 un ULX.

Les trous noirs qui se nourrissent à des taux extrêmes ont façonné l'histoire de notre univers. Trous noirs supermassifs, qui sont des millions à des milliards de fois la masse du Soleil, peuvent profondément affecter leur galaxie hôte lorsqu'ils se nourrissent. Au début de l'histoire de l'univers, certains de ces trous noirs massifs se sont peut-être nourris aussi vite que SS 433, libérant d'énormes quantités de radiations qui ont remodelé les environnements locaux. Les écoulements (comme les cônes dans SS 433) ont redistribué la matière qui pourrait éventuellement former des étoiles et d'autres objets.

Mais parce que ces mastodontes à la consommation rapide résident dans des galaxies incroyablement éloignées (celle au cœur de la Voie lactée ne mange pas beaucoup actuellement), ils restent difficiles à étudier. Avec SS 433, les scientifiques ont trouvé un exemple miniature de ce processus, beaucoup plus près de chez soi et beaucoup plus facile à étudier, et NuSTAR a fourni de nouvelles informations sur l'activité qui s'y déroule.

« Quand nous avons lancé NuSTAR, Je pense que personne ne s'attendait à ce que les ULX soient un domaine de recherche aussi riche pour nous, " a déclaré Fiona Harrison, chercheur principal pour NuSTAR et professeur de physique à Caltech à Pasadena, Californie. "Mais NuSTAR est unique en ce qu'il peut voir presque toute la gamme de longueurs d'onde des rayons X émis par ces objets, et cela nous donne un aperçu des processus extrêmes qui doivent les conduire. »

NuSTAR est une mission Small Explorer dirigée par Caltech et gérée par le Jet Propulsion Laboratory de la NASA, une division de Caltech, pour la Direction de la mission scientifique de l'agence à Washington. NuSTAR a été développé en partenariat avec l'Université technique danoise et l'Agence spatiale italienne (ASI). Le vaisseau spatial a été construit par Orbital Sciences Corporation à Dulles, Virginie (maintenant partie de Northrop Grumman). Le centre des opérations de mission de NuSTAR se trouve à l'Université de Californie, Berkeley, et les archives officielles des données se trouvent au Centre de recherche des archives scientifiques d'astrophysique à haute énergie de la NASA. ASI fournit la station au sol de la mission et une archive miroir.