Microquasar

Enastronomie,unmicroquasarest uneétoile binairecontenant untrou noir,et qui produit desjetsd'une vitesse proche de lavitesse de la lumière.

Le microquasarGRO J1655-40,vue d'artiste (ESA/NASA)

Présentation

Les microquasars sont desétoiles binairespossédant les mêmes ingrédients essentiels que lesquasars:untrou noir,undisque d'accrétionet desjets.Le terme a été inventé parI. Felix MirabeletLuis F. Rodríguezdans un articledécrivant l'observation de jets relativistessupraluminiquesdans un système galactique appeléGRS 1915+105.Les microquasars sont un sous-ensemble des étoiles binaires produisant des rayons X, appelées lesbinaires X.

Différences entre quasars et microquasars

Les microquasars et les quasars possédant les mêmes ingrédients essentiels, ils partagent la même physique. En d'autres termes, les phénomènes physiques présents dans les uns sont aussi observés dans les autres. La différence principale entre les deux est la masse du trou noir. Dans les microquasars, on a untrou noir stellairede quelquesmasses solaires,jusqu'à une dizaine de masses solaires. Les trous noirs dans les quasars sont ditssupermassifset ont une masse de plusieurs millions voire quelques milliards de masses solaires.

Pour un trou noir accrétant de la matière dudisque d'accrétionau taux maximal d'Eddington, latempératurecaractéristique d'uncorps noirà la dernière orbite circulaire stable est donné approximativement par:

$T\sim 2\times 10^{7}M^{-1/4}$

où$M$est la masse du trou noir en masse solaire. Ainsi, plus la masse est petite, plus la température caractéristique de l'intérieur du disque d'accrétion est grande. C'est pour cette raison que lesquasarsémettent principalement dans le domaine optique etultraviolet,tandis que les disques des microquasars émettent principalement dans lesrayons X.

Jets relativistes et jets supraluminiques

La caractéristique qui différencie les microquasars des autresbinaires Xest la présence de jets. Ces jets sont principalement observés dans le domaine des ondesradio(ce fut le cas deGRS 1915+105et deGRO J1655-40notamment). Les jets observés dans les microquasars sont ditsrelativistesquand ils atteignent une vitesse proche de lavitesse de la lumière.Cette désignation vient du fait que seule larelativitéd'Albert Einsteinpermet de les décrire correctement.

Selon la distance et l'angle de projection des jets dans le ciel, il arrive que ces jets relativistes aient,en apparence,une vitesse plus grande que celle de la lumière. Dans ce cas, on parle de jetssupraluminiques.

L'origine des jets est encore mal comprise, bien qu'il soit certain qu'ils soient lancés tout près du trou noir central, comme pour les quasars. Un des modèles proposés consiste à dire qu'il existe un jet ditMHDauto-collimaté par lechamp magnétiquevertical, et qui est produit par le disque d'accrétion, et que dans certaines conditions, des cascades de pairesélectrons-positronsse forment. Ces paires seraient alors collimées par le jet MHD, et seraient éjectées à des vitesses ultra-relativistes, en produisant les fameux jets observés en radio.

Variabilité

Les microquasars sont caractérisés par une très forte variabilité dans les rayons X. Il a été observé dans plusieurs microquasars une évolution en forme d'hystérésistypique, et qui reste à expliquer. Également, des oscillations quasi périodiques (QPOs) à basse et haute fréquences sont observés.

Exemples de microquasars

L'exemple le plus fameux resteGRS 1915+105qui semble à ce jour être le microquasar avec la plus grande masse de trou noir (une dizaine de masses solaires) et le plus grand taux d'accrétion sur le trou noir. Cet objet produit des jets en permanence.GRO J1655-40fut le deuxième objet dans lequel des jets supralumiques furent observés.Le plus clair exemple d'hystérésis a été observé dansGX 339-4,tandis queSS 433est connu pour avoir des jets relativistes permanents et enprécession,formant unenébuleuse.

Voir aussi

• Liste de microquasars
• Binaire X
• Noyau actif de galaxie
• Quasar
• Oscillation quasi périodique