Des astronomes ont découvert IRAS 18293−0941, le premier microblazar confirmé de la Voie lactée. Situé à 12 000 années-lumière, ce système binaire abrite un trou noir stellaire qui projette un jet de plasma relativiste pointé presque directement vers la Terre, offrant un laboratoire cosmique.
Voilà trente ans que les astrophysiciens le cherchaient dans notre propre galaxie. Les blazars, ces objets cataclysmiques où un trou noir supermassif recrache de la matière à un train d’enfer en direction de notre planète, étaient jusqu’ici réservés aux confins de l’univers, tapis au cœur de galaxies lointaines. Désormais, un équivalent miniature se cache dans notre voisinage cosmique. Une équipe internationale dirigée par des chercheurs de l’Université de Jaén (UJA) a épinglé ce spécimen rare, baptisé IRAS 18293−0941, niché à environ 12 000 années-lumière de la Terre. L’étude a été acceptée pour publication dans la revue Astronomy & Astrophysics et est disponible sur arXiv, confirmant ainsi une prédiction théorique formulée au début des années 1990.
Un trou noir stellaire qui carbure à la matière de son étoile compagne
L’objet n’a rien d’un mastodonte galactique. La matière de son étoile compagne est captée par la puissante gravité du trou noir, s’organisant en un disque d’accrétion avant d’être engloutie en son sein. Pourtant, tout ne disparaît pas dans l’horizon des événements : une partie de cette matière est éjectée sous la forme de deux jets opposés qui filent à environ 75 % de la vitesse de la lumière.
Fait remarquable, l’orientation de ce système place l’un des jets dans notre axe de vision direct. En raison des effets de la relativité restreinte, cette trajectoire amplifie considérablement sa luminosité apparente, le transformant en un véritable phare pour les instruments terrestres. Comme l’explique Josep Martí Ribas, professeur à l’Université de Jaén et co-auteur de l’étude aux côtés de Pedro Luque Escamilla, l’objet s’était dissimulé derrière un épais rideau de poussière interstellaire qui le rendait pratiquement invisible sur les images optiques conventionnelles, bien qu’il ait été catalogué en 1983 par le satellite infrarouge IRAS.
Le réseau européen VLBI et le satellite Gaia apportent la preuve décisive
Pendant des années, l’équipe a surveillé le système à l’aide d’observatoires au sol comme Montsec, Calar Alto et les équipements de l’Université de Jaén, y décelant un léger scintillement dans la lumière de l’étoile qui révélait son orbite directe. Le véritable tournant est toutefois venu de l’European VLBI Network (EVN), un consortium mondial de radiotélescopes qui comprend le radiotélescope de Yebes, à Guadalajara en Espagne, et met en commun ses données pour simuler un instrument virtuel d’une netteté redoutable.
Des clichés radio d’une grande netteté ont mis en évidence un flux unilatéral et resserré : un unique jet dont la seule explication réside dans son orientation quasi frontale par rapport à notre planète. L’autre faisceau, qui s’éloigne de nous, reste invisible en raison des effets relativistes, mais sa signature indirecte se lit dans son environnement. C’est à ce moment précis que le résultat est devenu concret, selon Benito Marcote, de l’Institut commun pour le rayonnement VLBI ERIC (JIVE) aux Pays-Bas.
Pour écarter l’hypothèse d’une galaxie active lointaine masquée par hasard derrière le système, l’équipe a comparé la position du jet déterminée par la radioastronomie avec celle établie par le satellite Gaia de l’Agence spatiale européenne. Cette coïncidence mesurée au millième de seconde d’arc a confirmé sans l’ombre d’un doute que le jet appartient bien au système stellaire et non à un intrus lointain.
Une bulle de choc de 100 années-lumière et des rayons gamma d’une puissance colossale
Si le jet orienté vers nous brille de mille feux, son jumeau invisible laisse son empreinte sur son environnement. En balayant le milieu interstellaire, il a creusé une immense bulle d’environ 100 années-lumière de diamètre et heurté frontalement un nuage moléculaire dense à son extrémité, formant une tache brillante et compacte. C’est précisément à cet endroit que des observatoires internationaux ont scruté de près la zone.
Des installations telles que LHAASO en Chine, HAWC au Mexique, H.E.S.S. en Namibie et le satellite Fermi ont ainsi capté des photons de rayons gamma de très haute énergie, dépassant les 100 billions d’électronvolts (100 TeV). Une telle décharge surpasse de plus de dix fois l’énergie que le Grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN peut conférer aux particules.
| Paramètre du système | Valeur mesurée |
|---|---|
| Distance par rapport à la Terre | Environ 12 000 années-lumière |
| Masse du trou noir | Environ dix masses solaires |
| Période orbitale du binaire | 11,38 jours |
| Vitesse des jets de plasma | Environ 75 % de la vitesse de la lumière |
| Diamètre de la bulle de choc | Environ 100 années-lumière |
Les chercheurs estiment que ce point chaud coïncide avec une source de rayons gamma où des particules sont probablement accélérées jusqu’à des énergies de l’ordre du pétaélectronvolt, faisant de ce microblazar un candidat plus que crédible parmi les plus puissants accélérateurs de particules de notre Galaxie. Les astronomes disposent désormais d’un laboratoire naturel pour décrypter des mécanismes physiques jusqu’ici inaccessibles à cette échelle.
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