Cygnus X-1: paires supergéantes bleues avec trou noir

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Découvert en 1964 lors d'un vol de fusée, le Cygnus X-1 détient le record d'être la source de rayons X la plus puissante vue depuis la Terre. L'étoile supergéante bleue désignée HDE 226868 n'est qu'une partie de ce système binaire à rayons X de grande masse… l'autre est un trou noir.

«Nous présentons une étude détaillée du halo de diffusion de poussière de rayons X du candidat trou noir sur la base de deux observations Chandra HETGS. À l'aide de 18 modèles de poussière différents, dont un modifié par nos soins (baptisé XLNW), nous sondons le milieu interstellaire entre nous et cette source. » dit Jingen Xiang, et al. "Une description cohérente des propriétés des nuages ​​le long de la ligne de visée qui décrit à la fois le profil radial du halo, les courbes de lumière du halo et la densité de colonne de la spectroscopie source est mieux obtenue avec un petit sous-ensemble de ces modèles ... Le reste de la la poussière le long de la ligne de visée est proche du binaire du trou noir. »

Situé à environ 6000 années-lumière de la Terre, mesuré par le satellite Hipparcos (mais cette valeur présente un degré d'incertitude relativement élevé), le Cygnus X-1 a fait l'objet d'une énorme quantité d'études astronomiques depuis près de 50 ans. Nous savons que l'étoile variable supergéante bleue tourne autour de son compagnon invisible à environ 1/5 de la distance du Soleil à la Terre (0,2 UA), et nous avons supposé que le vent stellaire représentait le disque d'accrétion autour de la source de rayons X. Nous savons également qu'une paire de jets crache du matériel dans l'espace interstellaire. Au fond, les matériaux surchauffés envoient de grandes quantités de rayons X, mais quoi d'autre au-delà? Pouvons-nous séparer l'étoile de l'horizon des événements avec précision?

«Nous rapportons une mesure directe et précise de la distance au binaire à rayons X Cygnus X-1, qui contient le premier trou noir à découvrir. La distance de 1,86 (-0,11, + 0,12) kpc a été obtenue à partir d'une mesure de parallaxe trigonométrique en utilisant le très long réseau de base. Les mesures de position sont également sensibles à l'orbite binaire de 5,6 d et nous déterminons que l'orbite est dans le sens horaire sur le ciel. » dit Mark J. Reid, et al. «Nous avons également mesuré le mouvement correct du Cygnus X-1 qui, couplé à la distance et au décalage Doppler, donne le mouvement spatial tridimensionnel du système. Lorsqu'il est corrigé pour la rotation galactique différentielle, le mouvement non circulaire (particulier) du binaire n'est que d'environ 21 km / s, ce qui indique que le binaire n'a pas connu un grand "coup de pied" à la formation. "

Si vous ne pensez pas que ce soit une nouvelle passionnante, détrompez-vous. "Le primaire compact dans le binaire à rayons X Cygnus X-1 a été le premier trou noir à être établi via des observations dynamiques." dit Lijun Gou. «Nous avons récemment déterminé des valeurs précises pour sa masse et sa distance, et pour l'angle d'inclinaison orbitale du binaire. Sur la base de ces résultats, qui sont basés sur notre modèle dynamique préféré (asynchrone), nous avons mesuré le rayon du bord intérieur du disque d'accrétion du trou noir en ajustant son spectre de continu thermique à un modèle entièrement relativiste d'un disque d'accrétion mince. »

La détermination de la vitesse de rotation a été élevée sur la liste des observations - et difficile car elle changeait périodiquement d'états. Ce n'est que lorsqu'il est dans un état spectral doux que des mesures précises peuvent être prises. Curieusement, pour toutes les innombrables observations faites sur le Cygnus X-1 au fil des ans, il n'a jamais été pris dans un état thermiquement dominant. À cette fin, la rotation du trou noir est mesurée en estimant le rayon intérieur du disque d'accrétion.

«Nos résultats prennent en compte toutes les sources importantes d'incertitudes d'observation et de paramètres du modèle, qui sont dominées par les incertitudes concernant la masse du trou noir, l'angle d'inclinaison orbitale et la distance.» dit l'équipe. «Les incertitudes introduites par le modèle à disque mince que nous utilisons sont particulièrement faibles dans ce cas, étant donné la faible luminosité du disque.»

Heisenberg serait tellement fier….

Histoire originale Souce: Cornell University Library avec des faits de Wikipédia.

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