Un rayon centenaire issu d'un trou noir express
Le système binaire SS433 est connu pour son trou noir qui arrache de la matière à son étoile compagne. Une partie du gaz tombe dans le trou, tandis qu'une autre est éjectée en deux jets étroits qui tournoient comme une toupie. Ces jets sont visibles en radio et en rayons X.
Récemment, les télescopes H.E.S.S., HAWC et LHAASO ont détecté une émission gamma là où on ne l'attendait pas : non pas à la source elle-même, mais à une centaine d'années-lumière de celle-ci. L'énergie des photons atteint des dizaines de téraélectronvolts, comparable à celle des particules très rapides dans les accélérateurs.
Les auteurs de la nouvelle étude proposent une explication. Il y a environ un siècle, le trou noir a brièvement éjecté deux faisceaux de neutrons d'une énergie colossale — des dizaines de pétaélectronvolts. Les neutrons sont instables : pendant leur vol, ils se désintégraient en protons, neutrinos et électrons. Les électrons, accélérés à des vitesses énormes, entraient en collision avec les photons infrarouges de l'espace interstellaire et produisaient cette émission gamma que les télescopes observent aujourd'hui.
Ainsi, cette tache gamma lointaine dans le ciel n'est pas un objet distinct, mais l'écho d'une vieille éjection. L'éruption elle-même a duré peu de temps, mais ses traces s'étendent sur des décennies — comme l'odeur de fumée qui persiste dans une pièce après qu'une bougie s'est éteinte.
Un neutron en vol libre vit en moyenne environ 15 minutes, après quoi il se désintègre en un proton, un électron et un antineutrino. Pendant ce temps, un faisceau de neutrons peut s'éloigner de la source sur une distance de plusieurs années-lumière.