Accumuler de la matière stellaire pour former des galaxies
En observant le ciel nocturne, on peut aisément croire que les étoiles et les constellations qu'elles dessinent ont toujours été là et y resteront à jamais. Mais en réalité, l'univers évolue sans cesse: des étoiles «naissent» et «meurent», et les galaxies évoluent. L'accrétion est l'un des phénomènes qui semble être impliqué dans la croissance des galaxies. L'accrétion résulte de l'attraction gravitationnelle de gaz et de poussières, et de leur accumulation sur des objets compacts et massifs tels que des étoiles ou des planètes. Elle peut s'accompagner de bouffées de jets à hautes énergies, observables par l'augmentation de la luminosité de l'objet. De nombreuses galaxies possèdent en leur centre un trou noir supermassif qui attire la matière environnante et leur confère un «noyau galactique actif». L'accrétion causée par des trous noirs ou des étoiles à neutrons est responsable des quasars observés dans des galaxies lointaines, mais aussi des bouffées de rayons gamma et des binaires X. Avant le début du projet, les chercheurs avaient constaté l'existence de relations d'échelle qui s'appliquent directement aux trous noirs en accrétion, qu'ils soient stellaires ou supermassifs. Plus la masse de la galaxie est importante, plus les trous noirs sont massifs. Des scientifiques européens ont voulu approfondir leurs travaux précédents relatifs à la découverte de relations d'échelle entre les binaires X et les trous noirs supermassifs, afin de parvenir à un modèle unifié de toutes les causes d'accrétion, et de l'appliquer dans le contexte de la formation et de l'évolution des galaxies. C'est dans ce but qu'ils ont lancé le projet XRBGAL («Exploitation of the connections from X-ray binaries to active galactic nuclei») financé par l'UE. L'un des principaux résultats a été la détection directe d'un taux d'accrétion insuffisant pour les binaires X. L'étude des courbes de luminosité décroissante des sursauts de ces étoiles s'est avérée cohérente avec la théorie sous-jacente. Un autre résultat a été de montrer que les naines blanches avec accrétion présentent de nombreuses similarités au niveau des observations avec les binaires X, et que les variables cataclysmiques présentent également des émissions radio, venant probablement de jets. Finalement, en utilisant les relations d'échelle qui sont au cœur du projet, l'équipe a pu calculer des limites de masse pour le trou noir qui est au centre de l'amas globulaire NGC 6338. La compréhension des évènements stellaires et galactiques, grâce à l'expérimentation et la modélisation numérique, apporte des informations sur l'origine et l'évolution des galaxies. Le projet XRBGAL s'est traduit par d'importants résultats, tant directs (observations) que mathématiques, qui sont essentiels pour atteindre cette compréhension.
