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Dans le système Cygnus X-3, les photons records ne naissent pas de la lumière directe, mais des collisions de noyaux d'hélium avec le rayonnement et le vent de l'étoile — et nous voyons le rayonnement de son ombre.
Dans le système binaire Cygnus X-3, situé dans notre galaxie, un trou noir et une étoile géante tournent si près l'un de l'autre que l'étoile perd de la matière — emportée par un vent puissant. Des jets jaillissent des environs du trou noir ; récemment, un télescope a capté des photons issus de ces jets, chacun transportant l'énergie d'un moustique en vol.
Voici comment ils naissent : dans le jet, des noyaux d'hélium sont accélérés, puis ils s'échappent et percutent la lumière et les particules du vent stellaire. Ces collisions engendrent des particules qui se transforment instantanément en photons d'énergies records.
Mais la grande surprise, c'est que la lumière vient du côté où l'on ne devrait rien voir. Notre ligne de visée est presque dans le plan orbital, et le jet dirigé vers l'arrière est caché derrière un voile dense de matière. Ses photons mettent plus de temps à s'échapper, subissant davantage de collisions — et au final, l'ombre du système brille plus que sa lumière directe.
Un tel photon transporte une énergie cent fois supérieure à celle d'un moustique en vol — et toute cette énergie est comprimée dans une particule de lumière.