On croit souvent qu’un jet de trou noir pointé vers la Terre ne peut provenir que d’une galaxie lointaine, abritée par un noyau actif gigantesque. Erreur. Des astronomes ont peut-être découvert le premier microblazar connu, un objet dont l’existence a longtemps été théorisée, qui projette un puissant faisceau de particules directement vers la Terre, depuis notre propre galaxie.
- IRAS 18293−0941, situé à 12 000 années-lumière, abrite un trou noir de masse stellaire (environ dix fois le Soleil) en orbite rapprochée avec une étoile massive, formant le premier microblazar jamais identifié dans notre galaxie
- Contrairement aux blazars classiques issus de trous noirs supermassifs extragalactiques, ce système émet un jet à 0,75 fois la vitesse de la lumière pointant presque directement vers la Terre
- Le second jet, en percutant un nuage moléculaire dense, agirait comme un accélérateur naturel de particules atteignant le domaine du pétaélectronvolt, ouvrant une piste pour comprendre l'origine des rayons cosmiques les plus énergétiques
Un faisceau cosmique braqué droit sur nous
L’objet s’appelle IRAS 18293−0941. Ce nom un peu aride cache un système repéré pour la première fois en 1983 par le satellite infrarouge IRAS, avant de tomber dans un oubli relatif pendant des décennies. Il aura fallu attendre des moyens d’observation nettement plus pointus pour comprendre ce qui se cache réellement derrière ce point lumineux.
Situé à environ 12 000 années-lumière de la Terre, ce système abrite un trou noir de masse stellaire, pesant à peu près dix fois la masse de notre Soleil. Il n’est pas seul : il orbite en compagnie d’une étoile massive, avec une révolution complète toutes les 11,38 jours. Un couple cosmique plutôt serré, qui génère des phénomènes spectaculaires.
Le trou noir aspire la matière de sa compagne et en recrache une partie sous forme de deux jets de plasma, lancés dans des directions opposées. L’un de ces jets file à environ 0,75 fois la vitesse de la lumière, et surtout, il pointe presque exactement vers nous. Autant dire qu’on se trouve littéralement dans l’axe de tir.
Cette découverte a été confirmée par une équipe internationale menée par des chercheurs de l’université de Jaén, en Espagne. Pour y parvenir, ils ont combiné les données de plusieurs instruments de pointe : l’observatoire de Calar Alto, le réseau European VLBI Network, le radiotélescope MeerKAT en Afrique du Sud, ainsi que des archives du Very Large Array aux États-Unis.
Pourquoi cet objet n’a rien d’un blazar classique
Pour bien saisir ce qui rend IRAS 18293−0941 à part, il faut d’abord rappeler ce qu’est un blazar au sens habituel du terme. Il s’agit généralement d’un noyau actif de galaxie, c’est-à-dire un trou noir supermassif, parfois des millions ou des milliards de fois plus lourd que notre Soleil, dont l’un des jets pointe par hasard vers la Terre.
Ces blazars classiques se trouvent à des distances considérables, souvent à des millions ou des milliards d’années-lumière, nichés au cœur de galaxies entières. Rien à voir, donc, avec un objet isolé au sein même de notre Voie lactée.
Le trou noir d’IRAS 18293−0941 ne pèse que dix masses solaires environ, ce qui en fait un poids plume comparé à ses cousins supermassifs. C’est précisément cette différence d’échelle qui justifie le terme de microblazar : même logique géométrique, mais à une échelle bien plus modeste, et à une distance infiniment plus proche de nous.
Cette proximité relative change tout pour les astronomes. Observer un microblazar dans notre propre galaxie permet d’étudier en détail des mécanismes qui, chez les blazars lointains, restent flous faute de résolution suffisante. On passe d’un objet théorique à un laboratoire presque à portée de télescope.
Le chaînon manquant que les astronomes cherchaient depuis des années
L’idée qu’un trou noir de masse stellaire puisse produire un jet aligné sur la Terre n’était pas nouvelle. Les chercheurs en avaient émis l’hypothèse depuis longtemps, sans jamais parvenir à identifier un candidat sérieux. IRAS 18293−0941 pourrait bien combler ce vide théorique qui persistait depuis des années.
Ce qui rend le système encore plus intéressant, c’est le destin du second jet, celui qui s’éloigne de nous. Sur une distance d’environ 100 années-lumière, il traverse d’abord une région qu’il a lui-même en partie vidée de matière, avant de percuter un nuage moléculaire dense, principalement composé d’hydrogène et de poussière.
Cet impact agirait comme un véritable accélérateur naturel de particules. Les chercheurs estiment que les énergies atteintes pourraient grimper jusqu’au domaine du pétaélectronvolt, c’est-à-dire des niveaux d’énergie que nos accélérateurs terrestres les plus puissants, comme le LHC, ne parviennent pas à égaler.
Les astronomes associent prudemment ce phénomène à une source de rayons gamma connue sous le nom de LHAASO J1831-1007u*. Il faut toutefois rester nuancé : ce lien repose sur la position dans le ciel et sur des modèles théoriques, pas sur une mesure directe. Cette même source avait d’ailleurs déjà été associée, de façon provisoire, à d’autres objets situés dans cette région particulièrement encombrée du ciel.
Ce que ce microblazar va changer dans notre compréhension des trous noirs
Avoir un microblazar à portée d’observation change la donne pour les astrophysiciens. Jusqu’ici, l’étude des jets relativistes reposait essentiellement sur des objets extragalactiques, trop éloignés pour en analyser finement la structure interne ou les variations rapides.
Avec IRAS 18293−0941, les chercheurs disposent d’un terrain d’observation inédit, situé dans notre propre galaxie, pour comprendre comment un trou noir de masse stellaire parvient à accélérer de la matière à des vitesses proches de celle de la lumière. Cela pourrait aussi éclairer un mystère plus large : l’origine des rayons cosmiques les plus énergétiques détectés sur Terre.
Les auteurs de l’étude, publiée dans la revue Astronomy and Astrophysics, restent toutefois prudents sur plusieurs points. La vitesse du jet et son angle par rapport à notre ligne de visée constituent des bornes, des limites issues de modèles, et non des mesures directes et définitives. Des observations complémentaires seront nécessaires pour affiner ces estimations.
Il convient aussi de rassurer les plus inquiets : à 12 000 années-lumière, ce jet ne représente aucun danger nouveau pour notre planète. La distance qui nous sépare de ce système est telle que l’énergie transportée par le faisceau se dilue bien avant de nous atteindre de façon significative.
Reste que cette découverte illustre à quel point notre galaxie recèle encore des objets capables de surprendre les spécialistes les plus aguerris. Un système observé dès 1983, longtemps resté dans l’ombre, se révèle aujourd’hui être une pièce manquante attendue depuis longtemps dans la compréhension des jets relativistes. De quoi rappeler que les plus grandes découvertes ne viennent pas toujours de nouveaux objets, mais parfois d’un regard neuf posé sur des données déjà anciennes.
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