Il y a un magnétar lumineux photobombant le trou noir supermassif au centre de la Voie lactée, frustrant les efforts des astronomes pour étudier le trou noir - appelé Sagittaire A * - à l'aide de télescopes à rayons X.
SagA * est le trou noir supermassif connu le plus proche de la Terre. Et bien qu'il soit beaucoup plus petit, plus silencieux et plus sombre que le trou noir récemment imagé au centre de la galaxie Messier 87, il représente toujours l'une des meilleures opportunités que les astronomes ont pour comprendre comment les trous noirs se comportent et interagissent avec leurs environnements environnants. Mais en 2013, un magnétar - une étoile ultradense (également appelée étoile à neutrons) enveloppée de champs magnétiques puissants - entre SagA * et la Terre s'est allumé, et depuis lors, il s'efforce d'observer le trou noir à l'aide de télescopes à rayons X .
"Nous pensons à cela comme peut-être un éclatement de la surface de l'étoile à neutrons, ou un événement vraiment violent sur l'étoile à neutrons qui le fait devenir très, très brillant, puis s'estomper lentement avec le temps", a déclaré Daryl Haggard, physicien à l'Université McGill. à Montréal qui étudie SagA * et le centre galactique.
Les magnétars sont de minuscules objets, faisant partie d'une classe d'étoiles souvent de taille comparable à l'île de Manhattan. Avant que la petite étoile ne s'allume, cela ne donnait aucun signe qu'elle était même là.
En 2013, cela a changé. À l'époque, Haggard faisait partie d'une équipe observant SagA * à l'aide de données de télescopes à rayons X pour voir comment le trou noir interagirait avec G2 - un gros objet gazeux qui devait passer très près du trou noir. Les trous noirs n'émettent aucune lumière, mais le gaz chaud en orbite juste à l'extérieur de leur hoizons d'événement le fait. Le nuage environnant de SagA * ne brille généralement que faiblement, mais les chercheurs espéraient que lorsque G2 s'y serait écrasé, il en résulterait des éclairs de rayons X intéressants.
Puis, le 24 avril 2013, une cascade de données surprenantes a commencé à arriver de leurs télescopes. Le premier télescope à remarquer le changement soudain a été Swift, un télescope orbital de la NASA.
"Nous regardions le trou noir supermassif, essayant de capturer un peu d'une signature dans les longueurs d'onde des rayons X de cette interaction, puis BANG, le magnétar s'est éteint", a-t-elle déclaré à Live Science, en tapant des mains pour souligner .
Il y eut un flash lumineux de rayons X. Au début, les astronomes pensaient voir un comportement nouveau et sans précédent du trou noir, peut-être une éruption massive, a déclaré Haggard. La plupart des observatoires à rayons X n'ont pas la résolution de faire la distinction entre deux objets, en particulier avec le magnétar qui brille aussi fort.
Les deux objets sont assez éloignés l'un de l'autre dans l'espace physique, à environ 2 billions de miles (3,2 billions de kilomètres), ou un tiers d'une année-lumière. Les télescopes voient régulièrement d'autres étoiles plus proches autour du trou noir comme des objets distincts. Mais il se trouve que SagA * et le magnétar (nommé SGR 1745-2900) sont inclinés de telle sorte que du point de vue de la Terre, ils sont presque l'un sur l'autre, à seulement 2,4 secondes d'arc dans le ciel. (Le ciel entier fait environ 1 296 000 secondes d'arc.)
La plupart des observatoires à rayons X les considèrent comme à peu près un seul objet, a déclaré Haggard.
"Initialement, la grande excitation était," Sainte vache, SagA * est devenu fou! " Cela aurait été la fusée éclairante la plus brillante que nous ayons jamais vue depuis le trou noir supermassif ", a-t-elle dit, se référant à la lumière parasite des rayons X.
Mais le 26 avril 2013, NuSTAR, un autre télescope orbital à rayons X de la NASA, a détecté quelque chose de drôle dans la lumière brillante: une sorte de qualité de tic-tac et d'impulsion à la lumière, avec des pics toutes les 3,76 secondes. Ce n'est pas le genre de comportement qu'ils attendraient des nuages de gaz autour d'un trou noir, même dans son état le plus excité, a déclaré Haggard.
Trois jours plus tard, le 29 avril, le Chandra X-Ray Observatory, le télescope le plus net du genre dans l'espace, a suffisamment résolu l'image pour voir qu'il y avait en fait deux sources de rayons X: la nouvelle lumière brillante et vacillante, et la lueur relativement plus faible du gaz autour d'une SagA * au repos.
Comme une équipe d'observateurs l'a rapporté dans The Astrophysical Journal en mai de la même année, ce pouls était caractéristique d'un point brillant sur une étoile en rotation rapide pointant vers et loin de la Terre comme un phare accéléré. Les astrophysiciens ont réalisé qu'ils voyaient un magnétar.
"Selon votre point de vue, ce fut soit une douleur complète, soit une nouvelle découverte complètement impressionnante", a déclaré Haggard.
Au fil du temps, la lueur du magnétar s'est estompée, quoique plus lentement que d'habitude. Ces jours-ci, a déclaré Haggard, la luminosité des rayons X est à peu près égale à la lueur des gaz chauds environnants du trou noir, permettant à Chandra de distinguer plus facilement les deux. Pourtant, dit-elle, ils ressemblent un peu aux deux phares d'une voiture si éloignés qu'ils ont commencé à se fondre en un seul. Il n'est même pas facile pour Chandra de savoir quels photons de rayons X proviennent des gaz chauds autour du trou noir et lesquels des magnétars.
Pour les observateurs du centre galactique, a déclaré Haggard, ce genre de problème est typique. Il y a un nuage si dense et brillant de matériaux chauds dans la région, a-t-elle dit, que toute observation nécessite de trier soigneusement les bonnes données des déchets. Le magnétar est devenu une frustration de plus pour les observateurs de SagA *.
