Swift J1357.2 0933 : Infos sur un candidat trou noir

Swift J1357.2 0933 est un candidat trou noir qui a suscité pas mal d'intérêt chez les scientifiques. Ce système fait partie d'un groupe connu sous le nom de binaires X à faible masse (LMXBs), où un trou noir ou une étoile à neutrons attire de la matière d'une étoile compagne plus petite. En 2019, Swift J1357 a connu sa troisième grande éruption, offrant une occasion d'étudier son comportement en détail. Pendant cet événement, plusieurs observations ont été faites à travers différentes longueurs d'onde, dont les Rayons X, l'optique et les ondes radio.

#Observations

Les observations ont été réalisées avec plusieurs instruments clés : l'Observatoire Neil Gehrels Swift et le Neutron Star Interior Composition Explorer (NICER) pour les rayons X, et l'Arcminute Microkelvin Imager (AMI) pour les signaux radio. Ces instruments peuvent détecter différents types de radiation, permettant aux scientifiques de rassembler une large gamme d'infos sur J1357 et son activité.

Pendant l'éruption, les données ont révélé que des oscillations quasi-périodiques de rayons X de millihertz se produisaient, avec des fréquences fluctuant entre 1 et 5. Cette découverte était significative, car c'était la première fois que de telles oscillations étaient observées dans ce système pendant une éruption. L'analyse spectrale a montré que la quantité d'énergie X émise durant cette éruption était bien moins importante que lors des précédentes Éruptions en 2011 et 2017. En fait, elle était 100 fois plus faible qu'une mesure antérieure effectuée avant le début de l'éruption de 2019. Cela a suggéré que les observations de 2019 ont été faites pendant la phase de déclin de l'éruption, et non à son pic.

#Contexte de Swift J1357.2 0933

Swift J1357 a été découvert pour la première fois en 2011 et a été étudié depuis en raison de ses propriétés inhabituelles. On soupçonne qu'il contient un trou noir dans un système binaire étroit, même si cela n'a pas encore été confirmé. Le système montre des augmentations dramatiques de luminosité X, souvent plusieurs fois en quelques jours, suivies d'un déclin graduel sur des semaines ou des mois.

Au départ, un contrepartie optique a été détectée, et des observations ultérieures ont montré une variabilité de luminosité, indiquant un disque actif autour du trou noir. Les premières observations ne montraient pas de motifs périodiques clairs qui pourraient suggérer des éclipses régulières ou des baisses causées par l'étoile compagne. Cependant, les caractéristiques Optiques observées indiquaient des changements en cours dans le système.

#Résultats de l'éruption

Durant l'éruption de 2019, des données X et optiques ont été collectées, créant un tableau plus complet du comportement du système. Une corrélation claire a été observée entre la luminosité en rayons X et en longueurs d'onde optiques, suggérant que les rayons X pourraient probablement provoquer une partie de la lumière optique à travers un processus connu sous le nom de reprocessing. Malheureusement, aucun signal radio significatif n'a été détecté de la source durant cette éruption.

L'étude a suggéré que le disque entourant le trou noir pourrait être tordu, et qu'il pourrait y avoir d'autres structures affectant la lumière observée. Le comportement de la matière tombant dans le trou noir, connu sous le nom d'Accrétion, joue aussi un rôle important dans la variabilité observée.

#Analyse spectrale X

Les données X collectées ont montré une tendance intéressante. L'énergie maximale des rayons X détectés était significativement plus basse que lors des éruptions précédentes, indiquant un état différent du système pendant cet événement de 2019. Les résultats spectraux ont pointé vers la présence d'une composante douce dans les émissions de rayons X, ce qui indique qu'il pourrait y avoir de la matière plus froide dans le disque émettant des rayons X.

En ajustant les données observées à des modèles spécifiques, les chercheurs ont essayé de comprendre comment le disque se comportait, à quel point il était chaud, et combien de matière était accrétee. L'absence de certaines caractéristiques, comme une ligne de fer généralement associée aux émissions X, a été notée, suggérant que les conditions dans le disque étaient différentes de celles observées auparavant.

#Analyse temporelle

Le timing des émissions de rayons X a été analysé en détail pour chercher des motifs. Étonnamment, les données ont révélé que les oscillations dans les courbes de lumière des rayons X avaient une forte dépendance à l'énergie. Certains pics ont été détectés à des fréquences de millihertz, qui avaient déjà été observées dans d'autres systèmes, mais qui n'avaient pas été vues dans Swift J1357 avant.

Ces nouvelles données suggèrent qu'il pourrait y avoir un lien entre les baisses optiques observées lors des éruptions précédentes et les oscillations X détectées durant l'événement actuel. Dans les observations précédentes, la fréquence des baisses de lumière optique diminuait à mesure que l'éruption progressait, mais cette tendance n'était pas claire dans les données X actuelles.

#Variabilité multi-longueurs d'onde

Le comportement de Swift J1357 à différentes longueurs d'onde a été analysé pour comprendre comment les différentes émissions sont connectées. Les niveaux de luminosité UV et optique ont chuté continuellement, semblables aux déclins des rayons X. Cela soutient encore plus l'idée qu'il y a une relation entre les processus générant des rayons X et ceux générant de la lumière optique.

Deux modèles principaux ont été utilisés pour expliquer la corrélation entre les émissions UV/optiques et X : le reprocessing des rayons X et le chauffage visqueux du disque. Les résultats ont suggéré que le reprocessing des rayons X pourrait être le facteur dominant dans le comportement optique et UV observé, contrastant avec les éruptions précédentes où le chauffage visqueux semblait plus pertinent.

#Conclusion

En résumé, l'éruption de 2019 de Swift J1357.2 0933 a fourni des aperçus précieux sur le comportement de ce candidat trou noir. Les observations ont révélé des oscillations X uniques et des corrélations entre différentes longueurs d'onde de lumière qui ont aidé à améliorer la compréhension des processus d'accrétion par les scientifiques.

Les études futures s'appuieront sans aucun doute sur ces découvertes pour clarifier les complexités de tels systèmes, révélant potentiellement plus sur la nature des trous noirs et la dynamique de la matière accrétee. Au fur et à mesure que les observations continuent, l'espoir est de percer d'autres mystères entourant ces phénomènes cosmiques fascinants.