Les astronomes ont découvert une source de rayons gamma dans le ciel qui agit comme une horloge naturelle. À chaque orbite, le trou noir vole à travers le vent stellaire de l'étoile bleue et accélère les particules aux niveaux des rayons gamma. C'est la première fois qu'une source de rayons gamma est découverte avec un horaire aussi régulier.
Astronomes utilisant le H.E.S.S. les télescopes ont découvert le premier signal modulé de l'espace dans les rayons gamma à très haute énergie - le signal le plus énergique jamais observé. Des signaux réguliers de l'espace sont connus depuis les années 1960, lorsque le premier pulsar radio (surnommé Little Green Men-1 pour sa nature régulière) a été découvert. C'est la première fois qu'un signal est observé à des énergies aussi élevées - 100 000 fois plus élevées que ce qui était connu auparavant - et est rapporté aujourd'hui (24 novembre) dans le Journal Astronomy and Astrophysics.
Le signal provient d'un système appelé LS 5039 qui a été découvert par le H.E.S.S. en 2005. LS5039 est un système binaire formé d'une étoile bleue massive (20 fois la masse du Soleil) et d'un objet inconnu, peut-être un trou noir. Les deux objets sont en orbite autour de très courte distance, variant entre seulement 1/5 et 2/5 de la séparation de la Terre du Soleil, avec une orbite terminée tous les quatre jours.
«La façon dont le signal des rayons gamma varie fait du LS5039 un laboratoire unique pour étudier l'accélération des particules à proximité d'objets compacts tels que les trous noirs.» A expliqué le Dr Paula Chadwick de l'Université de Durham, membre de l'équipe britannique de H.E.S.S.
Différents mécanismes peuvent affecter le signal gamma qui atteint la Terre et en voyant comment le signal varie, les astronomes peuvent en apprendre beaucoup sur les systèmes binaires tels que LS 5039 et également sur les effets qui se produisent près des trous noirs.
En plongeant vers l'étoile géante bleue, le compagnon compact est exposé au fort `` vent '' stellaire et à la lumière intense rayonnée par l'étoile, permettant d'une part d'accélérer les particules à de hautes énergies, mais en même temps de faire il est de plus en plus difficile pour les rayons gamma produits par ces particules de s'échapper, selon l'orientation du système par rapport à nous. L'interaction de ces deux effets est à l'origine du modèle de modulation complexe.
Le signal gamma est plus fort lorsque l'objet compact (considéré comme un trou noir) est devant l'étoile vue de la Terre et plus faible lorsqu'il est derrière l'étoile. On pense que les rayons gamma sont produits comme des particules accélérées dans l'atmosphère de l'étoile (le vent stellaire) interagissent avec l'objet compact. L'objet compact agit comme une sonde de l'environnement de l'étoile, montrant comment le champ magnétique varie en fonction de la distance de l'étoile en reflétant ces changements dans le signal de rayons gamma.
De plus, un effet géométrique ajoute une modulation supplémentaire au flux de rayons gamma observé depuis la Terre. Nous savons depuis qu'Einstein a dérivé sa fameuse équation (E = mc2) que la matière et l'énergie sont équivalentes, et que les paires de particules et d'antiparticules peuvent s'annihiler mutuellement pour donner de la lumière. Symétriquement, lorsque des rayons gamma très énergétiques rencontrent la lumière d'une étoile massive, ils peuvent être convertis en matière (une paire électron-positron dans ce cas). Ainsi, la lumière de l'étoile ressemble, pour les rayons gamma, à un brouillard qui masque la source des rayons gamma lorsque l'objet compact est derrière l'étoile, éclipsant partiellement la source. "L'absorption périodique des rayons gamma est une belle illustration de la production de paires matière-antimatière par la lumière, même si elle obscurcit également la vue de l'accélérateur de particules dans ce système", a déclaré Guillaume Dubus, Laboratoire d'astrophysique de l'Observatoire de Grenoble, LAOG.
Source d'origine: communiqué de presse PPARC
