Univers : Coup record : la plus grande explosion jamais observée dans le cosmos

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Coup record : la plus grande explosion jamais observée dans le cosmos

Il y a environ huit milliards d’années, un gros nuage d’hydrogène a plongé dans un trou noir supermassif, déclenchant l’explosion la plus énergique jamais observée par les astronomes. L’éclatement de rayonnement était dix fois plus puissant que n’importe quelle supernova connue et a duré plus de trois ans, écrivent les scientifiques dirigés par Philip Wiseman de l’Université britannique de Southampton dans les “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”.

Au début, les chercheurs du ciel ne pouvaient pas comprendre l’événement cosmique inhabituel. Seule l’observation avec de nombreux instruments différents allant de l’infrarouge à ondes longues aux rayons X à haute énergie les a aidés à trouver une explication. L’explosion n’était pas visible à l’œil nu.

Les explosions ne sont pas rares dans le cosmos : des explosions thermonucléaires sur des étoiles mourantes, aux supernovae qui déchirent des étoiles entières, en passant par les sursauts de rayonnement qui se produisent lorsque des trous noirs supermassifs engloutissent des étoiles entières. L’éventail de ces événements est riche. Mais rien de tout cela ne correspondait à l’événement céleste particulièrement énergique catalogué sous la désignation AT2021lwx.

Première découverte

L’explosion a été découverte pour la première fois en 2020 par le “Zwicky Transient Facility”, un télescope spécial à l’observatoire du mont Palomar aux États-Unis. Avec lui, les astronomes recherchent automatiquement les événements transitoires dans le ciel, tels que les explosions stellaires. “Nous sommes donc tombés dessus par accident”, a déclaré Wiseman, selon un communiqué de son université. Le télescope automatique a remarqué l’événement et a sonné l’alarme.

Au début, les chercheurs pensaient qu’il s’agissait d’une supernova ou d’une étoile tombant dans un trou noir. D’autres observations ont montré que l’explosion avait eu lieu dans une galaxie très, très lointaine. Il avait fallu huit milliards d’années à la lumière pour atteindre la Terre à partir de là – l’explosion avait donc eu lieu il y a huit milliards d’années, environ six milliards d’années après le Big Bang.

La longue distance signifie également que l’explosion était exceptionnellement énergique – et a duré une durée inhabituellement longue. “En général, de telles explosions durent quelques mois, puis les radiations se stabilisent”, a déclaré Wiseman. “Pour quelque chose de briller si brillamment pendant plus de deux ans, c’est très inhabituel.”

Les seuls objets du cosmos avec une luminosité comparable à AT2021lwx sont les quasars – des trous noirs supermassifs au centre de galaxies lointaines. Ils émettent des radiations parce que de la matière leur tombe constamment de l’extérieur et s’échauffe au cours du processus. “Mais de tels quasars scintillent, leur luminosité fluctue très fortement”, a expliqué Mark Sullivan, un collègue de Wiseman à l’Université de Southampton.

En revanche, AT2021lwx a d’abord augmenté sa luminosité d’un facteur 100 en une centaine de jours et a depuis diminué très lentement. Les chercheurs ont recherché d’anciennes données pour d’autres éruptions de l’objet – sans succès.

Analyse de la cause originelle

Pour rechercher la cause de l’explosion, Wiseman, Sullivan et leurs collègues ont observé l’objet céleste pendant trois ans à l’aide de divers instruments. Avec les données ainsi obtenues, un scénario est finalement apparu comme l’explication la plus probable de l’explosion : un gros nuage d’hydrogène moléculaire est probablement tombé dans un trou noir d’une masse d’environ un milliard de fois celle de notre soleil. Le nuage n’a pas été englouti d’un seul coup, mais par parties – ce qui a déclenché des ondes de choc dans le reste du nuage et a ainsi conduit à un fort rayonnement.

Les astronomes espèrent trouver de nombreux autres événements similaires avec la prochaine génération de télescopes automatisés. “Parce que de telles explosions sont évidemment très rares”, explique Wiseman. “Mais ils sont si énergétiques qu’ils pourraient jouer un rôle important dans l’évolution des centres des galaxies.”

dpa