Les jets vacillants des trous noirs express

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Un tuyau d'arrosage projette un puissant jet d'eau. Si on le pince légèrement ou qu'on le secoue, le jet commence à onduler comme un serpent et des gouttes volent de tous côtés. Quelque chose de similaire se produit avec les jets de plasma géants éjectés par les trous noirs. Ces jets sont enroulés par des champs magnétiques et peuvent perdre leur stabilité, se mettant à osciller.

Les scientifiques ont étudié un trou noir de masse stellaire — un objet plusieurs fois plus lourd que le Soleil, comprimé à la taille d'une ville. Les radiotélescopes ont capté de lui des sursauts d'émission qui se répétaient à un rythme presque constant — de telles oscillations sont appelées quasi-périodiques. En même temps, non seulement la luminosité des ondes radio changeait, mais aussi leur polarisation (la direction d'oscillation de l'onde électromagnétique). La luminosité et la polarisation se comportaient comme une balançoire : quand l'une monte, l'autre descend.

Le modèle informatique a montré que toutes ces bizarreries s'expliquent par une instabilité de flexion — une onde qui court le long du jet et le fait zigzaguer. Une telle onde apparaît lorsque le champ magnétique à l'intérieur du jet est trop fortement tordu, comme un élastique sur-torsadé. À cause d'elle, le jet se comprime par endroits, se dilate à d'autres, et cela fait varier à la fois la luminosité et la polarisation. Cette découverte offre un nouvel outil : en observant le rythme du scintillement, on peut plonger au cœur même du trou noir et comprendre comment son champ magnétique est organisé.