Une équipe internationale d'astrophysiciens a identifié l'endroit où des rayons X puissants et hautement énergétiques sont projetés dans l'espace depuis l'intérieur d'une région de l'espace en forme de mammifère aquatique géant appelé lamantin. Ils ont découvert que le spectre de l'objet à cet endroit montre qu'il existe un "processus d'accélération non classique" dans lequel des particules sont injectées et réaccélérées dans des jets d'énergie extrêmement puissants émis par un trou noir. Mais ne vous inquiétez pas qu'il nous irradie, puisqu'il se trouve à plus de 100 000 000 000 000 000 de kilomètres de nous.

L'objet astronomique connu sous le nom de SS 433 est connu depuis longtemps pour abriter un trou noir qui provoque des explosions d'énergie à travers la Voie lactée à travers des jets de particules hautement énergétiques. Considéré comme le premier microquasar connu, il se trouve au centre de ce qui reste d'une étoile explosée dans la constellation de l'Aquila, haut dans le ciel nocturne d'été.

"Ce système fascinant ressemble à un magnifique lamantin dans l'espace et représente le seul vestige de supernova connu dans notre galaxie (sur quelque 400 objets de ce type) abritant un trou noir", a déclaré l'astrophysicien de l'UM, le Dr Samar Safi-Harb, titulaire d'une chaire de recherche du Canada de niveau 1. en astrophysique extrême et auteur principal de l'article qui comprend des scientifiques du Canada, des États-Unis, d'Europe et de Corée du Sud.

Brydyn Mac Intyre, membre de l'équipe UM et étudiante diplômée, a aidé à créer une image couleur saisissante de cet objet astronomique remarquable. Les explosions d'énergie se terminent par deux "lobes d'oreille" brillant aux longueurs d'onde radio, sculptés par des jets traversant l'espace à un quart de la vitesse de la lumière. "L'espace le long de la trajectoire des jets brille brillamment dans les rayons X et gamma à haute énergie à des dizaines d'années-lumière du trou noir, mais n'est pas visible à l'œil nu", explique Mac Intyre.

SS 433 est si puissant que les astrophysiciens ont recherché des rayonnements gamma à haute énergie dans la région. À la fin des années 1990, Safi-Harb a proposé que ce système accélère les particules à des énergies supérieures à ce qui peut être réalisé dans les accélérateurs de particules les plus puissants sur Terre. Il a fallu près de 20 ans pour détecter les rayonnements gamma de haute énergie; en 2018, des chercheurs de l'Observatoire Cherenkov de l'eau à haute altitude ont annoncé la découverte de rayons gamma TeV (Tera-électron-volts) à haute énergie provenant du système. Cependant, le site d'accélération des particules n'a pas pu être identifié jusqu'à présent.

À l'aide du satellite XMM-Newton de l'Agence spatiale européenne et du satellite NuSTAR de la NASA, de télescopes à rayons X modernes en orbite, combinés aux données obtenues du télescope à rayons X Chandra de la NASA, cette équipe de chercheurs a pu déterminer l'emplacement du « plus dur » (ou énergie la plus élevée) région d'émission de rayons X près de SS 433, que l'on pense être le début de l'émission du jet oriental à grande échelle.

Le Dr Kaya Mori, collaboratrice et astrophysicienne de l'Université de Columbia à New York, affirme que cette puissante source d'énergie, dont on pense maintenant qu'elle accélère les particules à de très hautes énergies, est un candidat solide pour un PeVatron cosmique, une source qui accélère les rayons cosmiques jusqu'à Peta -énergies électron volt, ou 1 000 000 000 000 000 volts.

"Compte tenu de la nature inhabituelle du spectre et de l'emplacement de la source, cette découverte remet en question la théorie de l'accélération des particules et pointe vers l'injection et la réactivation des jets SS 433 à de grandes distances, à près de 100 années-lumière du trou noir", explique Safi. -Harb.

Elle ajoute :« SS 433 nous apprend et zoome sur le cas rare d'un résidu de supernova alimenté par un trou noir, des microquasars, des sources de rayons X ultra-lumineuses (une classe croissante de sources émettrices de rayons X dont la nature fait l'objet d'un débat) et est une micro-version d'une galaxie active."

Les chercheurs ont annoncé la découverte dans un article accepté pour publication dans le Astrophysical Journal , qui sera prochainement présenté au Symposium international sur l'astronomie des rayons gamma à haute énergie à Barcelone. + Explorer plus loin

Les jets Quasar sont des accélérateurs de particules longs de milliers d'années-lumière