Une équipe d'astronomes a réussi à chronométrer le vent le plus rapide jamais mesuré soufflant autour d'un trou noir de masse stellaire appelé IGR J17091-3624. Ce vent extrêmement puissant se déplace à environ 32 millions de km/h soit l'équivalent d'environ 3% de la vitesse de la lumière, c'est 10 fois plus rapide que le précédent record. Malgré les progrès en cosmologie, les trous noirs stellaires demeurent des objets particulièrement mystérieux et ces résultats devraient permettre aux astronomes de mieux comprendre leurs comportements.

Vue d'artiste du Trou Noir IGR J17091-3624. La forte gravité du trou noir, à gauche, tire des gaz à partir d'une étoile compagnon (à droite). Ce gaz forme un disque d'accrétion de gaz chaud gravitant autour du trou noir, les vents puissants en expulse de la matière hors du disque. Crédits image : NASA/ CXC/ M.Weiss.

Les trous noirs de masse stellaire naissent de l'effondrement d'étoiles extrêmement massives, ils peuvent peser de 5 à 10 fois la masse de notre Soleil. Cet effondrement se manifeste directement par l'apparition d'une supernova, possiblement associée à un sursaut gamma. Le plus massif connu découvert en 2001 a une masse équivalente à 14 Soleils. Les étoiles Wolf-Rayet sont les principales progénitrices de trous noirs stellaires après leur effondrement.

Ce trou noir stellaire est connu sous le nom de IGR J17091-3624 (ou l'IGR J17091), il se trouve dans le bulbe de la Voie Lactée à environ 28 000 années lumière de la Terre. Il s'agit d'un système binaire composé d'un Trou Noir de masse stellaire et d'une étoile gravitant autour semblable à notre Soleil (naine jaune).  Les astronomes ont réussi à calculer sa vitesse avec le télescope spatial à rayon X Chandra de la NASA. "Sur Terre, il serait l'équivalent cosmique des vents d'un ouragan de catégorie 5" , a déclaré Ashley King de l'Université du Michigan. Elle est l'auteur principale de l'étude publiée le 20 février sur le site de "The Astrophysical Journal Letters". "Nous ne nous attendions pas à mesurer des vents si puissants à partir de ce type de trou noir." 

La vitesse du vent mesuré dans le trou noir stellaire IGR J17091 est équivalente à celles des vents engendrés par des trous noirs supermassifs, qui sont des millions ou des milliards de fois plus massifs. Le co-auteur de la découverte, Jon M. Miller, déclare : "C'est vraiment surprenant que ce petit trou noir arrive à générer des vitesses de vents équivalentes à celles observées dans des trous noirs géants. En d'autres termes, ce trou noir se classe bien au-dessus de sa catégorie "poids léger" !

Un autre résultat inattendu est que le vent provenant du disque de gaz situé autour du trou noir, transporte bien plus de matière que le Trou Noir n'en absorbe. "Contrairement à la perception populaire des trous noirs qui engloutissent tout ce qui passe à proximité, ici, 95¨% de la matière présente dans le disque de l'IGR J17091 est expulsé par le vent", déclare Ashley King. 

Contrairement aux vents des ouragans sur Terre, le vent du Trou Noir IGR J17091 souffle dans de nombreuses directions différentes. Et notamment là où des flux de matières s'échappent perpendiculairement au disque, à une vitesse proche de la lumière. Ces observations ont été menées simultanément avec le télescope spatial à rayon X Chandra et le EVLA (Expanded Very Large Array) du NRAO (National Radio Astronomy Observatory). Elles ont montré qu'aucune émission radio n'avait été envoyée du trou noir lorsque le vent ultra-rapide a été observée. C'est une preuve supplémentaire que la production de ces vents ultra rapides peuvent "étouffer" les jets de rayons X.

La vitesse du vent a été établi à partir d'un spectre du Trou Noir capturé par le télescope Chandra datant de 2011. Les ions émettent et absorbent des caractéristiques distinctes dans les spectres, qui permettent aux scientifiques de surveiller leur comportement. Les astronomes pensent que les champs magnétiques dans les disques des trous noirs sont responsables de la production de ces vents et des jets de matière. La géométrie des champs magnétiques et la vitesse à laquelle la matière tombe vers le trou noir doit influencer la manière dont les vents et les jets sont produits.