Le 20 décembre 2024, une équipe d'astrophysiciens de l'Académie des sciences tchèque a annoncé des avancées significatives dans la compréhension du comportement des trous noirs à travers deux études internationales portant sur des systèmes binaires X.
Les études se concentrent sur Swift J1727.8-1613, un système binaire de trous noirs devenu visible en août 2023, attirant l'attention mondiale pour sa luminosité dans les longueurs d'onde X. Ce système a présenté une flambée soudaine, typique des systèmes binaires, mais remarquablement plus brillante que la nébuleuse du Crabe, une source X bien connue dans notre galaxie.
Les observations ont utilisé le satellite IXPE, une collaboration entre la NASA et l'Agence spatiale italienne, équipé d'un télescope spécialisé pour mesurer la polarisation des rayons X. La polarisation révèle l'orientation des ondes lumineuses, fournissant des aperçus sur les processus se produisant près des trous noirs, où la forte gravité influence le matériau et le rayonnement environnants.
La première étude, dirigée par Jiří Svoboda, a examiné les changements dramatiques de polarisation des rayons X pendant les différentes phases de l'éruption de Swift J1727.8-1613 d'août 2023 à février 2024. La recherche a révélé des changements significatifs de polarisation lors de la transition entre les états spectrals durs et doux des rayons X, indiquant des altérations dans la structure du disque d'accrétion et de la couronne entourant le trou noir.
La deuxième étude, dirigée par Jakub Podgorný, s'est concentrée sur la restauration de la polarisation des rayons X après le retour du système à un état dur en avril 2024. Cet état, caractérisé par un rayonnement à haute énergie, a montré un retour des niveaux de polarisation similaires à ceux observés lors de l'éruption initiale, suggérant une stabilité dans la géométrie de la couronne malgré une diminution significative de la luminosité.
Ces découvertes marquent un pas en avant substantiel dans la compréhension des interactions des trous noirs avec le matériau environnant, démontrant que l'analyse de la polarisation des rayons X est un outil vital pour étudier ces phénomènes. D'autres observations avec IXPE sont nécessaires pour déterminer pleinement les configurations autour des trous noirs dans les systèmes binaires, comme l'a souligné Michal Dovčiak, un contributeur clé aux études.