SS 433 est l’un des objets astrophysiques les plus singuliers de la Voie Lactée. Situé à environ 18 000 années-lumière dans la constellation de l’Aigle, ce système binaire X abrite un objet compact — probablement un trou noir stellaire — dont les jets de plasma relativiste sont en précession constante, décrivant un cône dans l’espace sur une période de 162 jours. Cette précession, unique dans les annales de l’astrophysique galactique, en fait un objet à la fois fascinant et pédagogiquement riche.
Description
SS 433 se compose d’un objet compact — dont la nature exacte (trou noir ou étoile à neutrons) reste débattue, bien que la plupart des modèles favorisent un trou noir de 10 à 16 masses solaires — et d’une étoile supergéante A de forte masse qui transfère de la matière à un taux prodigieux. Ce taux d’accrétion, nettement supérieur à la limite d’Eddington, produit un disque d’accrétion épais qui génère les jets et contrôle leur précession.
Les jets de SS 433 sont éjectés dans deux directions opposées à une vitesse d’environ 26% de la vitesse de la lumière — l’une des vitesses de jet les plus précisément mesurées dans un objet galactique. Ces jets, visibles en radio sur plusieurs années-lumière, décrivent une structure hélicoïdale dans l’espace en raison de la précession de l’axe de rotation du disque d’accrétion. Cette hélice est directement visible sur les images radio haute résolution.
Le spectre optique de SS 433 est particulièrement remarquable : il contient trois ensembles de raies d’émission — des raies stationnaires et deux ensembles de raies décalées vers le rouge et vers le bleu qui oscillent périodiquement avec la précession des jets. Ces décalages, causés par l’effet Doppler des jets approchant et s’éloignant, furent longtemps un mystère avant d’être correctement interprétés.
Observation
SS 433 est détectable à plusieurs longueurs d’onde :
- En optique : visible avec un télescope de 200 mm (magnitude ~14), avec une variabilité complexe
- En radio : jets bien résolus par VLBI, montrant la structure hélicoïdale caractéristique
- En rayons X : source variable détectée par de nombreux satellites
- En rayons gamma TeV : source détectée par HAWC et H.E.S.S., indiquant une accélération de particules dans les jets
Particularités
SS 433 est le premier et l’un des rares objets galactiques pour lesquels une accrétion super-Eddington a été clairement établie. Il accrète de la matière à un taux environ 1000 fois supérieur à sa limite d’Eddington — une configuration qui donne naissance à un disque d’accrétion gonflé et opaque, fondamentalement différent des disques minces classiques.
La détection de rayons gamma de très haute énergie (TeV) depuis SS 433 par HAWC en 2018, confirmée par H.E.S.S., a démontré que les jets de ce microquasar accélèrent des particules à des énergies extrêmes — potentiellement des sources de rayons cosmiques galactiques. Cette découverte a relancé l’intérêt pour SS 433 comme laboratoire unique pour la physique des jets et l’accélération des particules.
SS 433 est entouré par le reste de supernova W50 — une grande nébuleuse radio en forme d’arachide dont les extensions latérales ont été sculptées par les jets du système sur des dizaines de milliers d’années. Cette nébuleuse, visible sur les images radio, témoigne de l’impact à long terme des jets sur le milieu interstellaire environnant.