Une équipe dirigée par le professeur Mao Jirong des observatoires du Yunnan de l'Académie chinoise des sciences, en collaboration avec des chercheurs internationaux, a récemment publié une étude en Le journal astrophysique confirmant la présence d'un choc debout dans les modes d'accrétion de trou noir à faible angulaire.
En utilisant des simulations générales de magnétohydrodynamique (GRMHD), les chercheurs ont identifié le phénomène de choc stationnaire dans les flux d'accrétion autour des trous noirs.
L'accrétion se produit autour d'objets compacts en raison de leurs forts champs gravitationnels. La physique de l'accrétion est la frontière de la recherche astrophysique à haute énergie et un facteur clé dans la compréhension de la formation et de l'évolution de la galaxie.
Depuis le télescope Horizon Event (EHT) a capturé la première image de l'ombre d'un trou noir (BH) en 2019, étudier l'accrétion près de l'horizon de l'événement d'un trou noir est devenu une priorité absolue sur le terrain.
Bien qu'il ait longtemps été émis l'hypothèse que les chocs pourraient se former dans les flux d'accrétion près des trous noirs centraux – avec des « chocs debout » définis par leurs positions fixes – un consensus sciétique sur leur existence est resté insaisissable.
Pour combler cet écart, l'équipe a effectué des simulations de MHD bidimensionnelles à deux et trois dimensions dans le cadre de la relativité générale, en se concentrant sur la dynamique de l'accrétion des trous noirs.
Ils ont constaté que dans les modes d'accrétion à faible teneur en anglais, un choc se forme régulièrement près du trou noir central et maintient une position stable tout au long du processus d'accrétion – fournissant des preuves directes de l'existence de chocs debout.
De plus, les chocs debout apparaissent dans les disques d'accrétion « Evolution standard et normale » (sain d'esprit) mais sont absents dans les systèmes de « disque magnétique arrêté » (MAD), une distinction qui affine des modèles d'accrétion de trou noir.
L'étude relie également les chocs debout à un phénomène astrophysique bien documenté: les oscillations quasi-périodiques (QPO). Comme les chocs debout oscillent à des emplacements fixes, ils accélèrent les particules chargées; Le rayonnement émis par ces particules accélérées correspond aux signaux périodiques observés dans les binaires aux rayons X et les noyaux galactiques actifs – offrant une nouvelle explication des origines QPO.
« Cette étude fait progresser notre compréhension de la physique de l'accrétion, un champ central pour démêler le comportement des trous noirs et l'évolution de la galaxie », a déclaré le professeur Mao.
