émission de rayons X

Au cœur de la galaxie 1ES 1927+654, le silence régnait depuis des années : le gaz en accrétion ne faisait que murmurer en rayons X, s'écoulant en vents lents. Mais entre 2022 et 2025, le tableau a radicalement changé.

Une ampoule tamisée qui se met soudain à éclairer des motifs invisibles sur le mur : c'est un peu ainsi que les astronomes observent les galaxies naines lointaines, ces minuscules îles d'étoiles pauvres en éléments lourds. Dans certaines d'entre elles, on a remarqué une faible lueur violette d'hélium ionisé (la raie spectrale particulière He II 4686 Å).

Un flash photo ordinaire fige l'instant en quelques centièmes de seconde – mais pour les atomes, c'est une éternité. Dans les molécules, les électrons sautent d'une orbite à l'autre en quelques attosecondes : un milliardième de milliardième de seconde. Pour capturer un tel événement, il faut une impulsion lumineuse plus brève que l'événement lui-même.

Après la mort d'une étoile massive, une supernova explose avec une puissance telle qu'un seul éclair brille plus qu'une galaxie entière. Dans ce brasier naissent des milliards d'axions, des particules invisibles qui ne laissent presque aucune trace.

Autour de chaque galaxie se trouve une enveloppe invisible de gaz chaud, comme la vapeur au-dessus d'une casserole d'eau bouillante. Ce gaz émet très peu de rayons X, ce qui le rend très difficile à mesurer. Pourtant, c'est en lui que se trouve la mémoire des explosions d'étoiles et de la croissance de la galaxie.

Le trou noir MAXI J1810-222 se comporte comme un aspirateur géant, mais avec un clapet anti-retour : il aspire la matière, et une partie est rejetée dans l'espace. Ce « flux inverse » — le vent stellaire — avait déjà été repéré par les astronomes, mais ils ne le voyaient que comme une tache floue en rayons X.

Le trou noir du système V4641 Sagittarii se comporte comme un aspirateur fonctionnant à pleine puissance, mais les voisins ne voient qu'une faible lumière témoin. Les télescopes LHAASO et HAWC ont capté des rayons gamma d'énergie allant jusqu'à 0,8 PeV — c'est des millions de fois plus que les rayons X utilisés à l'hôpital.

Un entonnoir géant dans l'espace aspire le gaz environnant. Une partie de ce gaz ne tombe pas à l'intérieur, mais est rejetée vers l'extérieur — comme des éclaboussures d'eau bouillonnante.

L'éruption solaire du 3 juin 2012 s'est comportée comme un orchestre où, après le morceau principal, un deuxième soliste entre en scène de façon inattendue.

Dans le système binaire 4U 1624-49, une étoile à neutrons attire le gaz d'une étoile ordinaire voisine. Ce gaz s'enroule en un disque lumineux, comme l'eau dans un entonnoir. Et du bord de cet entonnoir se détache un flux brûlant : hydrogène et d'autres éléments s'éloignent à des vitesses allant jusqu'à 320 kilomètres par seconde.

Les étoiles à neutrons sont les vestiges ultra-denses de supernovas, de la taille d'une ville. Dans les années 1930, Fritz Zwicky en a supposé l'existence, et Jocelyn Bell Burnell a ensuite découvert les pulsars — des étoiles à neutrons en rotation rapide.

Il y a vingt ans, l'image X de l'amas de l'Arche ressemblait à la photo d'une personne dans un épais brouillard : l'amas lui-même se noyait dans les reflets du nuage voisin. Le nuage, tel un miroir, réfléchissait le rayonnement dur des environs du trou noir, et cette réflexion noyait le faible signal des étoiles.

Dans la nuit du 9 au 10 mars 2024, un nuage de plasma éjecté par le Soleil filait loin de l'astre. Il avait déjà dépassé une distance de cinq rayons solaires lorsque le réseau au sol de 352 antennes, dans la vallée Owens en Californie, a capté de lui un bref signal radio.