Illustration d’artiste de l’événement de perturbation des marées AT2019dsg où un trou noir supermassif spaghettifie et engloutit une étoile. Une partie de la matière n’est pas consommée par le trou noir et est renvoyée dans l’espace. Crédit : DESY, Science Communication Lab
Une petite étoile a été déchiquetée en octobre 2018 lorsqu’elle s’est approchée trop près d’un
” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute=””>trounoir[{“attribute=””>blackhole dans une galaxie située à 665 millions d’années-lumière de la Terre. Bien que cela puisse sembler passionnant, l’événement n’a pas surpris les astronomes qui assistent occasionnellement à ces incidents violents en scrutant le ciel nocturne.
Cependant, près de trois ans après le massacre, le même trou noir illumine à nouveau le ciel. Ce qui rend cela particulièrement étrange, c’est qu’il n’a rien avalé de nouveau, disent les scientifiques.
“C’est comme si ce trou noir avait brusquement commencé à expulser un tas de matière de l’étoile qu’il a mangée il y a des années.” — Yvette Cendes
“Cela nous a pris complètement par surprise – personne n’avait jamais rien vu de tel auparavant”, déclare Yvette Cendes. Elle est l’auteure principale d’une nouvelle étude analysant le phénomène et associée de recherche au Centre d’astrophysique | Harvard & Smithsonian (
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Alors que l’équipe conclut que le trou noir éjecte maintenant de la matière voyageant à la moitié de la vitesse de la lumière, ils ne savent pas pourquoi la sortie a été retardée de plusieurs années. Les résultats, décrits le 11 octobre dans le Journal astrophysiquepeut aider les scientifiques à mieux comprendre le comportement alimentaire des trous noirs, que Cendes compare à un « rot » après un repas.
L’équipe a repéré l’explosion inhabituelle tout en revisitant les événements de perturbation des marées (TDE) qui se sont produits au cours des dernières années. Les TDE sont lorsque les étoiles envahissantes sont spaghettifié par les trous noirs.
Un crépuscule nuageux au VLA. Crédit : NRAO/AUI/NSF
Les données radio du Very Large Array (VLA) au Nouveau-Mexique ont révélé que le trou noir s’était mystérieusement réanimé en juin 2021. Cendes et l’équipe se sont précipités pour examiner l’événement de plus près.
“Nous avons postulé pour le temps discrétionnaire du directeur sur plusieurs télescopes, c’est-à-dire lorsque vous trouvez quelque chose de si inattendu, vous ne pouvez pas attendre le cycle normal de propositions de télescopes pour l’observer”, explique Cendes. “Toutes les candidatures ont été immédiatement acceptées.”
L’équipe a recueilli des observations du TDE, surnommé AT2018hyz, dans plusieurs longueurs d’onde de lumière à l’aide du VLA, le Observatoire ALMA au Chili, MeerKAT en Afrique du Sud, l’Australian Telescope Compact Array en Australie, et l’observatoire Chandra X-Ray et l’observatoire Neil Gehrels Swift dans l’espace.
“Cela nous a pris complètement par surprise – personne n’a jamais rien vu de tel auparavant.” — Yvette Cendes
Les observations radio du TDE se sont avérées les plus frappantes.
“Nous étudions les TDE avec des radiotélescopes depuis plus d’une décennie, et nous constatons parfois qu’ils brillent dans les ondes radio alors qu’ils crachent de la matière alors que l’étoile est d’abord consommée par le trou noir”, explique Edo Berger, professeur d’astronomie à Harvard University et le CfA, et co-auteur de la nouvelle étude. “Mais dans AT2018hyz, il y a eu un silence radio pendant les trois premières années, et maintenant il s’est considérablement éclairé pour devenir l’un des TDE les plus radiolumineux jamais observés.”
Sebastian Gomez, chercheur postdoctoral au Space Telescope Science Institute et co-auteur du nouvel article, a déclaré qu’AT2018hyz était “banal” en 2018 lorsqu’il l’a d’abord étudié à l’aide de télescopes à lumière visible, dont le télescope de 1,2 m de l’observatoire Fred Lawrence Whipple en Arizona.
Gomez, qui travaillait à l’époque sur sa thèse de doctorat avec Berger, a utilisé des modèles théoriques pour calculer que l’étoile déchirée par le trou noir ne représentait qu’un dixième de la masse de notre Soleil.
“Nous avons surveillé AT2018hyz en lumière visible pendant plusieurs mois jusqu’à ce qu’il disparaisse, puis nous l’avons oublié”, explique Gomez.
Les TDE sont bien connus pour émettre de la lumière lorsqu’ils se produisent. Lorsqu’une étoile s’approche d’un trou noir, les forces gravitationnelles commencent à étirer ou spaghettifier l’étoile. Finalement, le matériau allongé tourne autour du trou noir et se réchauffe, créant un flash que les astronomes peuvent repérer à des millions d’années-lumière.
“Dans AT2018hyz, il y a eu un silence radio pendant les trois premières années, et maintenant il s’est considérablement éclairé pour devenir l’un des TDE les plus radiolumineux jamais observés.” — Edo Berger
Certains matériaux spaghettifiés sont parfois renvoyés dans l’espace. Les astronomes comparent cela aux trous noirs qui sont des mangeurs désordonnés – tout ce qu’ils essaient de consommer n’arrive pas dans leur bouche.
Mais l’émission, connue sous le nom de flux sortant, se développe normalement rapidement après l’apparition d’un TDE – pas des années plus tard. “C’est comme si ce trou noir avait brusquement commencé à expulser un tas de matière de l’étoile qu’il a mangée il y a des années”, explique Cendes.
Dans ce cas, les rots sont retentissants.
Le flux de matière se déplace aussi vite que 50% de la vitesse de la lumière. À titre de comparaison, la plupart des TDE ont un flux sortant qui se déplace à 10% de la vitesse de la lumière, explique Cendes.
“C’est la première fois que nous assistons à un délai aussi long entre l’alimentation et la sortie”, déclare Berger. “La prochaine étape consiste à déterminer si cela se produit réellement plus régulièrement et nous n’avons tout simplement pas examiné les TDE assez tard dans leur évolution.”
Référence : « Un écoulement légèrement relativiste lancé deux ans après la perturbation de l’événement de perturbation des marées AT2018hyz » par Y. Cendes, E. Berger, KD Alexander, S. Gomez, A. Hajela, R. Chornock, T. Laskar, R. Margutti, B. Metzger, MF Bietenholz, D. Brethauer et MH Wieringa, 11 octobre 2022, Le Journal Astrophysique.
DOI : 10.3847/1538-4357/ac88d0
Les autres co-auteurs de l’étude incluent Kate Alexander et Aprajita Hajela de
” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute=””>UniversitéNorthwestern[{“attribute=””>NorthwesternUniversity; Ryan Chornock, Raffaella Margutti et Daniel Brethauer de l’Université de Californie, Berkley ; Tanmoy Laskar de l’Université Radboud ; Brian Metzger de
” data-gt-translate-attributes=”[{“attribute=””>UniversitéColumbia[{“attribute=””>ColumbiaUniversity; Michael Bietenholz de l’Université York et Mark Wieringa de l’Australia Telescope National Facility.
