De mystérieux objets cosmiques émettent d'intenses sursauts de rayons X

S'agit-il de trous noirs "intermédiaires", d'étoiles à neutrons, de nouveaux objets cosmiques? Les astronomes restent pour l'instant dans l'expectative. Mais les rayons X émis sont jusqu'à dix millions de fois plus importants que ceux émis par le Soleil.

Après les effrayants sursauts gamma, des astronomes ont repéré une nouvelle classe d'événements cosmiques explosifs: des objets qui produisent de manière brève un intense rayonnement X. Les observations de ce phénomène qui ne dure qu'une petite heure, ce qui explique pourquoi il n'avait été repéré jusqu'à récemment, ont été réalisées par le Chandra X-Ray Observatory, de la Nasa, et l'observatoire XMM-Newton de l'Agence spatiale européenne. 

"On n'a jamais vu quelque chose comme ça", a déclaré Jimmy Irwin de l'Université de l'Alabama, qui a mené l'étude parue dans le dernier numéro de la revue Nature. "Les astronomes ont vu de nombreux objets différents qui surgissent, mais ceux-ci peuvent être des exemples d'un phénomène entièrement nouveau."

En analysant les données issues de 70 galaxies, les scientifiques ont pu observer six de ces brèves mais intenses flambées de rayons X. Onze ans d'observations, menées entre 2003 et 2014, fournissent la matière à l'article paru dans Nature, le 30 octobre 2016.

Trou noir ou étoile à neutrons?

Le phénomène a éveillé la curiosité des astronomes dès 2005. Mais les scientifiques ne savaient pas s'il était réel ou s'il s'agissait d'une erreur de mesure. Les poussées de rayons X suivantes achèveront de convaincre les chercheurs. Plus de place pour le doute, "ces flambées sont extraordinaires", s'enthousiasme Peter Maksym, coauteur de l'étude et astronome au Smithsonian Center for Astrophysics.

"Pendant une brève période, l'une des sources est devenu l'un des plus brillants ULX (Source ultralumineuse de rayons X) jamais vue dans une galaxie elliptique", renchérit-il.
C'est peu de le dire puis qu'à son paroxysme, la dose de rayons X est dix millions de fois plus intense que celle du Soleil. Mais comment expliquer cette curiosité cosmique? Il s'agit d'un vrai casse-tête pour les théoriciens.

"Maintenant que nous avons découvert ces flambées de rayons X, astronomes et théoriciens vont travailler dur pour tenter de comprendre ce qui se passe", explique Gregory Sivakoff, de l'université d'Alberta, coauteur de l'étude.
Deux hypothèses pourraient expliquer le phénomène. La première serait que ces flambées figurent des épisodes pendant lesquels la matière est arrachée d'une étoile compagnon et tombe rapidement dans un trou noir ou vers une étoile à neutrons. Le phénomène se répéterait lorsque cette étoile gravitant au long d'une orbite excentrique s'approcherait au plus près de l'astre à forte gravité. Une autre explication impliquerait que de la matière soit aspirée par un trou noir de "masse intermédiaire", soit 800 fois celle de notre Soleil pour l'une des deux sources observées et 80 fois pour l'autre. Les trous noirs supermassifs font quant à eux quelques millions de fois la masse de notre étoile.

L'une des sources de ces flambées de rayons X est associée à la galaxie NGC 4636, située à une distance de 47 millions d'années-lumière. Elle avait été observée avec Chandra. La seconde, est proche de la galaxie Centaurus A ou NGC 5128, distante de 14 années lumières. 

David Namias