Le commentaire qui l'accompagne est du plus haut intérêt.
A series of Chandra images has allowed scientists to trace the evolution of large-scale X-ray jets produced by a black hole in a binary star system. As the schematic shows, gaseous matter pulled from a normal star forms a disk around the black hole. The gas is heated to temperatures of millions of degrees, and intense electromagnetic forces in the disk can expel jets of high-energy particles.
An outburst of X-rays from the source, XTE J1550-564, was detected by NASA's Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) in 1998. Further observations with Chandra and radio telescopes detected first one jet (left), then another opposing jet (right) of high-energy particles moving away from the black hole at about half the speed of light. Four years after the outburst, the jets had moved more than 3 light years apart with the left jet slowing down and disappearing.
The observations indicate that the jet on the left is moving along a line tilted toward Earth, whereas the jet on the right is tilted away from Earth. This alignment explains why the left jet appears to have traveled farther from the black hole than the jet on the right, and why the left jet faded first. However, with this alignment, the relative brightness of the right jet is difficult to understand because it is receding, and should be dimmer than it appears. One explanation is that it is plowing into a dense cloud of gas. The resistance of the gas would slow down the jet, and produce a shock wave that could energize the electrons in the jet, causing it to brighten. The observed cometary shape of the right jet indicates that it is in fact interacting with interstellar gas.
The ejection of jets from stellar black holes and supermassive black holes is a common occurrence in the universe, and appears to be one of the primary ways that black holes inject energy into their environment. Although all jets are assumed to decelerate because of the resistance of the gas through which they move, the process can take millions of years for jets from supermassive black holes.
The XTE J1550 jets are the first ones caught in the act of slowing down. During the past four years astronomers have observed a process that would take as much as a million years to unfold for a supermassive black hole jet. This underscores the enormous value of studying black holes in our galaxy such as XTE J1550.

En voici la traduction:
Une série d'images de Chandra a permis aux scientifiques de tracer l'évolution des jets en rayonnement X à grande échelle produits par un trou noir dans un système d'étoile binaire. Comme le montrent les schémas, la matière gazeuse éjectée d'une étoile normale forme un disque autour du trou noir. Le gaz est chauffé à des températures de plusieurs millions de degrés. des forces électromagnétiques intenses dans le disque peuvent expulser des jets de particules de haute énergie.
Une explosion en rayonnement X de la source, XTE J1550-564, a été détectée par la sonde "NASA's Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE)" en 1998. De nouvelles observations avec Chandra et des radiotélescopes ont détecté d'abord un jet à gauche, puis un autre jet de particules de haute énergie directement à l'opposé s'éloignant du trou noir à environ la moitié de la vitesse de la lumière. Quatre ans après l'explosion, les jets s'étaient déplacés de plus de 3 al, à part que le jet gauche avait ralenti et était en train de disparaître.
Les observations indiquent que le jet gauche se déplace le long d'un axe orienté vers la Terre, tandis que le jet droite est orienté à l'opposé. Cet alignement explique pourquoi le jet gauche semble avoir voyagé plus loin du trou noir que le jet droite et pourquoi le jet gauche s'est effacé en premier. Cependant, avec cet alignement, la brillance relative du jet de droite est difficile de comprendre parce qu'il s'éloigne et devrait être moins lumineux qu'il n'apparaît. Une explication serait qu'il traverse un nuage dense de gaz. La résistance du gaz ralentirait le jet et produirait une onde de choc qui pourrait stimuler les électrons du jet, provoquant sa surbrillance. La forme cométaire observée du jet indique qu'il réagit de fait avec le gaz interstellaire.
L'éjection de jets depuis des trous noirs stellaires et des trous noirs super massifs est une chose fréquente dans l'univers et semble être une des voies essentielles pour que les trous noirs éjectent de l'énergie dans leur environnement. Cependant tous les jets sont supposés ralentir à cause de la résistance du gaz par lequel ils se déplacent, le processus peut prendre des millions d'années pour les jets de trous noirs super massifs.
Les jets de XTE J 1550 sont les premiers détectés en train de ralentir. Pendant les quatre années passées les astronomes ont observé un processus qui prendrait bien un million d'années pour se dérouler pour un jet de trou noir super massif. Cela souligne l'énorme intérêt d'étudier des trous noirs comme XTE J1550 dans notre galaxie.

 
Examinons ce phénomène de plus près.
 

Fig.1

Micro-quasar XTE J 1550-564 (Source: Chandra)

L'observation montre que le phénomène a eu lieu en trois étapes principales:

1. Supernova (?) au centre, le 22 Sept 1998.

2. Choc à gauche d'un jet invisible, le 9 Juin 2000.

3. Choc à droite d'un jet invisible, le 11 Mars 2002

Ecart de temps Total : 42 mois.

Fig.2

Les observations faites avec Chandra sont difficilement compatibles avec la théorie des jets axi-polaires telle qu'elle est proposée par les théoriciens (Voir ci-contre). Certains problèmes, la luminosité du jet de droite en particulier, sont clairement exprimés dans le site de Chandra. Cette luminosité est incompatible avec la vitesse (0,5c) et l'orientation supposée du jet.
En effet ce jet est le second à apparaître. Donc il est supposé s'éloigner de nous. Or, compte tenu des lois de la physique, il devrait être le moins lumineux...

Fig.3

L'explication fournie par la NASA (Chandra) est certes une explication possible. Mais elle reste très hypothétique. Il faudrait supposer que le micro quasar (Trou Noir ?) éjecte symétriquement deux jets de plasma dans le vide absolu. Lequel plasma rencontrerait, à des distances inégales, du gaz à relativement haute densité qu'il ioniserait. Le décalage temporel dû à la vitesse de propagation de la lumière serait alors lié à la valeur angulaire de l'axe de propagation du système de jets, et au temps parcouru par la lumière pour nous parvenir. (Animation ci-contre).
 Mais alors...

QUESTIONS & OBJECTIONS

1. Pourquoi le jet de gauche s'est-il estompé avant l'apparition du jet de droite ?

2. Pourquoi la symétrie spatio-temporelle des jets n'est-elle pas respectée ?

3. Rien ne permet d'exclure que d'ici peu de temps, le jet de droite, à son tour, s'atténue et disparaisse, ce qui imposerait de mettre en doute la théorie implicite des jets continus.

Le Pulsar du Crabe

 

Il existe une autre hypothèse, un peu sulfureuse, mais tout aussi logique, basée sur des exemples obtenus après traitement d'images et sur des observations:

1. Le Pulsar du Crabe.

2. Le noyau de M 87.

3. Le Vent Solaire et la Terre.

Le "micro quasar" serait en fait un système de deux objets en rotation l'un autour de l'autre sur des orbites très elliptiques, ou plutôt autour de leur centre de gravité commun. Leurs trajectoires, très naturellement, les amèneraient périodiquement à occuper deux positions symétriques au plus près l'une de l'autre. Ce serait dans ces positions particulières que les jets jailliraient, dans le plan orbital des deux étoiles, et non pas dans l'axe polaire du quasar. L'explication de l'émergence des jets est à trouver dans des phénomènes de Magnéto Hydro Dynamique. Les particules (Vent stellaire) issues de l'une des étoile, seraient focalisées et accélérées vers la deuxième étoile. Elles en contourneraient la magnétosphère et seraient projetées au delà sous forme d'un jet. (Le modèle est celui du vent solaire en interaction avec la magnétosphère terrestre.
La période de révolution des deux objets à incriminer dans XTE J 1550 serait donc plus grande que 2 fois 42 mois, donc plus grande que 7 années terrestres.

Conclusions :

1. Si les orbites sont bien des ellipses, plus ou moins allongées, alors on peut s'attendre à ce que la séquence observée se renouvelle périodiquement, mais avec une pause intermédiaire assez longue.

2. Et si les orbites étaient des hyperboles (éjection d'un objet compagnon) alors la séquence observée ne se renouvellera jamais.

3. Si des observations ultérieures devaient confirmer ces prédictions, alors...

4. Alors c'est fait. La confirmation est venue de l'ESA.

Le noyau de M 87

 

Vent Solaire et Terre

 

Jets périodiques alternés

 

 
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