Des astronomes de l’université de Southampton (Royaume-Uni) avancent que le disque d’accrétion du trou noir qui compose le système MAXI J1820+070 est déformé. © John Paice, Université de Southampton
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Le disque d’accrétion de ce trou noir est probablement déformé

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Pendant plusieurs mois, des astronomes - y compris un certain nombre d'amateurs - ont suivi les variations de luminosité d'un système composé d'une étoile tout à fait banale et d'un trou noir. Certaines de ces variations semblent trahir une déformation du disque d'accrétion du trou noir.

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MAXI J1820+070 a été découvert en 2018 par le télescope à rayons X japonais embarqué à bord de la Station spatiale internationale (ISS). Il correspond à ce que les astronomes appellent une source transitoire de rayons X. L'une des plus puissantes jamais observées. À la fois parce qu'elle est relativement proche de notre Terre - à seulement 9.600 années-lumière - et en dehors du plan obscurcissant de la Voie lactée. C'est un objet binaire constitué d'une étoile de masse semblable à celle de notre Soleil et d'un trou noir d'au moins huit fois cette masse.

Et après près d'un an d'un suivi soutenu par des astronomes amateurs, des chercheurs de l’université de Southampton (Royaume-Uni) en révèlent aujourd'hui une étonnante caractéristique. Ils ont observé la luminosité de MAXI J1820+070 varier sur une période d'environ 17 heures. Selon les astronomes, cette variation serait causée par une déformation énorme du disque d'accrétion de son trou noir.

Une étoile et un trou noir

« La matière de l'étoile, aspirée par le trou noir, forme un disque d'accrétion de gaz tourbillonnant autour de ce dernier. Lorsque cette matière chauffe et devient instable, des éruptions massives vont alimenter le trou noir en libérant de grandes quantités d'énergie sous forme de rayons X. Ceux-ci chauffent la matière environnante jusqu'à 10.000 K, la rendant visible pour un temps. Cela peut se produire sur quelques millisecondes ou plusieurs mois », explique Phil Charles, chercheur, dans un communiqué.

Ce que les astronomes ont observé sur MAXI J1820+070, c'est une variation de luminosité sans lien direct avec les émissions de rayons X. Selon eux, la seule explication serait que le flux de rayons X a déformé le disque d'accrétion en l'irradiant. Une déformation qui aurait augmenté la zone de ce disque éclairée. Cette situation avait déjà été observée avec des trous noirs accompagnés d'étoiles plus massives. Alors les chercheurs espèrent maintenant que MAXI J1820+070 les aidera à en apprendre plus sur les points limites de l'évolution stellaire et la formation d'objets compacts.

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