Un trou noir anormal remet en question notre compréhension de ces monstres cosmiques

Objets cosmiques fascinants, les trous noirs sont encore loin de nous avoir livré tous leurs secrets. La découverte d’un exemple exceptionnellement mal aligné à quelque 10 000 années-lumière de la Terre remet largement en question la théorie établie concernant leur formation.

Un décalage d’au moins 40 degrés

MAXI J1820+070 est un système binaire X, ce qui signifie qu’il est composé d’une étoile et d’un trou noir tournant l’un autour de l’autre. Normalement, leurs axes de rotation devraient être alignés et perpendiculaires au plan orbital, ce qui est loin d’être le cas ici. Les chercheurs ont en effet découvert que celui du trou noir était incliné d’au moins 40 degrés par rapport au plan orbital du système.

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Ce décalage important a été mis en évidence suite aux mesures du rayonnement optique et des rayons X provenant du disque d’accrétion, la matière tourbillonnante se rassemblant autour du trou noir lorsqu’il arrache de la matière à son étoile compagnon.

Les modèles actuellement utilisés par les astronomes pour mesurer et catégoriser les trous noirs reposent sur le fait que l’alignement sur l’axe de rotation soit horizontal. Ces nouvelles observations détaillées dans la revue Science mettent en évidence leurs limites, et suggèrent l’existence de forces n’ayant pas encore été prises en compte au début du processus de formation de ces objets massifs, avant que le système n’ait eu le temps de se redresser.

Des « poussées natales »

Si l’existence de trous noirs significativement décalés avait déjà été proposée auparavant, l’étude du système MAXI J1820+070 offre davantage de preuves d’un tel scénario ainsi que différentes pistes pour expliquer cette configuration étrange.

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Selon Ferdinando Patat de l’Observatoire européen austral (ESO), et Michela Mapelli, de l’université de Padoue, les poussées (ou effets « coup de pied ») qui interviendraient lors des explosions stellaires à l’origine de ces monstres cosmiques pourraient potentiellement être à l’origine de tels désalignements.

« L’étude remet profondément en question la compréhension actuelle de la manière dont les trous noirs peuvent se former et suggère une puissante poussée produite par la supernova ayant donné naissance au trou noir » estiment les deux chercheurs. « Ce type d’explosion n’étant pas symétrique, elle a pu largement perturber son axe de rotation. »