Les astronomes ont étudié des images impressionnantes montrant un ensemble d'anneaux autour d'un trou noir. Les photographies ont été prises avec l'observatoire à rayons X Chandra et l'observatoire Neil Gehrels Swift. Les images aux rayons X des anneaux géants révèlent des informations sur la poussière dans notre galaxie.
Le trou noir fait partie d'un système binaire appelé V404 Cygni, situé à environ 7 800 années-lumière de la Terre. Le trou noir tire activement de la matière d'une étoile compagne - environ la moitié de la masse du Soleil - dans un disque autour d'un objet invisible. Ce matériau brille dans les rayons X, c'est pourquoi les astronomes appellent ces systèmes "binaires à rayons X".
Le 5 juin 2015, Neil Gehrels Swift a détecté une rafale de rayons X de V404 Cygni. L'explosion a créé des anneaux à haute énergie en raison d'un phénomène connu sous le nom d'écho lumineux. Au lieu d'ondes sonores rebondissant sur les parois du canyon, des échos lumineux autour de V404 Cygni se sont produits lorsqu'une rafale de rayons X du système de trou noir a rebondi sur des nuages de poussière entre V404 Cygni et la Terre. La poussière d'étoile n'est pas comme la poussière domestique, mais plutôt comme de la fumée et est composée de minuscules particules.
Une équipe d'astronomes a analysé 50 observations du système Swift faites en 2015 entre le 30 juin et le 25 août, et les observations de Chandra faites les 11 et 25 juillet 2015.
Les anneaux renseignent les astronomes non seulement sur le comportement du trou noir, mais aussi sur l'espace entre V404 Cygni et la Terre. Par exemple, le diamètre des anneaux dans les rayons X montre la distance aux nuages de poussière intermédiaires à partir desquels la lumière est réfléchie.
Si le nuage est plus proche de la Terre, l'anneau apparaît plus grand, et vice versa. Les échos lumineux ressemblent à des anneaux étroits plutôt qu'à des anneaux larges ou des halos parce que le sursaut de rayons X a duré une période de temps relativement courte.
Les chercheurs ont également utilisé les anneaux pour étudier les propriétés des nuages de poussière eux-mêmes. Ils ont comparé les spectres de rayons X, c'est-à-dire la luminosité des rayons X dans la gamme de longueurs d'onde, avec des modèles informatiques de poussières de différentes compositions.
La composition différente de la poussière entraînera l'absorption de différentes quantités de rayons X de faible énergie et leur non-détectable avec Chandra. Ceci est similaire à la façon dont différentes parties du corps ou des bagages d'une personne absorbent différentes quantités de rayons X lors du passage à la sécurité de l'aéroport, ce qui donne des informations sur leur structure et leur composition.
Les scientifiques ont déterminé que la poussière contient probablement un mélange de grains de graphite et de silicate. De plus, en analysant les anneaux intérieurs avec l'aide de Chandra, ils ont constaté que la densité des nuages de poussière n'est pas la même dans toutes les directions. Des recherches antérieures ont suggéré que ce n'est pas le cas.
2021-08-07 17:15:30
Auteur: Vitalii Babkin