Le satellite européen Integral a observé un rayonnement gamma émis à moins de 400 km de la surface du trou noir Cygnus X-1.

Ses propriétés uniques devraient permettre de répondre à une lancinante question : comment les trous noirs réussissent-ils à expulser des jets de matière à grande vitesse, alors qu’ils sont dotés d’une force d’attraction considérable ?

Un rayonnement gamma polarisé

« Nous avons observé que le rayonnement gamma de Cygnus X-1 est polarisé. C’est une première pour un trou noir ! » se réjouit Philippe Laurent, du laboratoire APC et principal auteur de la découverte.

Cent mille à un million de fois plus énergétique que la lumière visible, ce rayonnement gamma est né dans un environnement a priori chaotique. Aux abords d’un trou noir de 10 masses solaires, qui s’étend sur 30 km, la matière chauffée à plusieurs millions de degrés spirale à des vitesses proches de la lumière vers le puits sans fin. Pourtant, la polarisation observée par le satellite Integral trahit ici la présence d’un champ magnétique intense et... ordonné !

5 millions de secondes d’observation

« Le jet observé en ondes radio autour de Cygnus X-1 naît probablement à cet endroit, tout près du trou noir », explique Philippe Laurent.

Les particules arrachées à l’étoile compagne de Cygnus X-1 et attirées jusqu’ici seraient extraites de la fournaise par le puissant champ magnétique. Pour finalement être propulsées dans l’espace à la vitesse de la lumière.

Comment s’en assurer ? « Il faudrait essayer d’observer une polarisation gamma dans d’autres trous noirs », répond Philippe Laurent. Cela ne sera pas facile : près de 1400 heures d’observation ont été accumulées par Integral pour déceler la polarisation de Cygnus X-1. Or, dans sa catégorie, c’est l’un des astres les plus intenses du ciel.


Pour en savoir plus sur les trous noirs, écoutez notre série de podcasts « Voyage au cœur des trous noirs » sur le site Ciel & Espace Radio.