Lorsque les étoiles massives épuisent leur combustible nucléaire, elles subissent un effondrement gravitationnel et explosent sous forme de supernovae. Si un compagnon massif existe à proximité, il pourrait fusionner avec le reste compact laissé par l’explosion, formant un système binaire de trous noirs. L'interaction et la fusion finale des composants binaires libèrent en outre d'énormes quantités d'énergie sous forme d'ondes gravitationnelles, les ondulations de l'espace-temps prédites par la théorie de la relativité générale d'Einstein.
La présence d’un trou noir en rotation rapide dans le système binaire affecterait considérablement les formes d’onde gravitationnelles. Cependant, en raison de la complexité de l’astrophysique impliquée dans la formation et l’évolution des trous noirs binaires, il n’existe toujours pas de consensus sur l’efficacité de la formation de trous noirs à rotation rapide.
En effectuant des simulations informatiques approfondies, les chercheurs ont découvert que le mouvement orbital et la précession du disque dans un système de trou noir binaire post-supernova sont considérablement modifiés en raison de la rotation rapide du trou noir compagnon. L'effet de précession fait que le disque d'accrétion autour du trou noir compagnon affiche une variabilité dépendante du temps.
"Cette variabilité, imprimée dans les courbes de lumière des rayons X observées depuis notre champ de vision, ouvre une nouvelle façon de sonder les propriétés astrophysiques du trou noir compagnon et même de contraindre la distribution mal connue de la vitesse du coup de pied natal", a déclaré le professeur Tong. Liu de l'Université Jiao Tong de Shanghai, l'auteur principal de l'étude.
La recherche, publiée dans The Astrophysical Journal Letters, suggère de futures missions spatiales telles que Einstein Probe, Lynx, Athena et le futur Large Observatory For X-ray Timing (LOFT), conçues pour fournir des données de synchronisation des rayons X avec une sensibilité élevée et une large gamme de données. la couverture énergétique, aura le potentiel de dévoiler ces trous noirs cachés grâce à la découverte et à la caractérisation des signaux variables prédits.
