Découverte de nouvelles informations sur les événements de rupture par effet de marée avec l’étude de la supernova ASASSN-14li

Comme Futura l’a rappelé à de nombreuses reprises, c’est en mars 1982 que Jean-Pierre Luminet et Brandon Carter ont exposé dans le journal Nature la théorie impliquant qu’une étoile pénétrant dans la zone définie par le rayon de marée d’un trou noir supermassif devait d’abord être aplatie comme une crêpe par les forces de marée. Dans un second temps, expliquaient-ils, des réactions thermonucléaires devaient se produire au sein de l’étoile, conduisant à des détonations capables de la disloquer, ce qui amenait au phénomène désormais connu sous le nom de événements de perturbation des marées, ou TDE en anglais. En pratique, le phénomène d’événement de rupture par effet de marée, comme on dit en français, devait se signaler d’abord par l’apparition d’une supernova, puis par l’émission de rayons X par le gaz de l’étoile formant un disque d’accrétion autour du trou noir avant que celui-ci ne l’avale en partie.

Futura avait également expliqué dans un précédent article que le 22 novembre 2014, les télescopes automatisés observant sur le Haleakalā, un volcan sur l’île de Maui (Hawaï), dans le cadre du programme Enquête automatisée All-Sky pour les supernovae (ASAS-SN), avaient débusqué une source lumineuse transitoire dans le visible. Baptisée ASASSN-14lielle a rapidement été observée de plus près dans le domaine des rayons X par un trio de télescopes spatiaux bien connus, Chandra et Swift de la Nasa, et XMM-Newton de l’ESA. Les analyses ont montré qu’il s’agissait précisément de la destruction d’une étoile par les forces de marée d’un trou noir supermassif dont elle s’est approchée de trop près. L’événement s’est produit dans la galaxie PGC 043234, située à environ 290 millions d’années-lumière de la Voie lactée, en direction de la constellation de la Chevelure de Bérénice.

Le TDE d’une étoile de trois masses solaires

Les études concernant ASASSN-14li n’ont cessé depuis lors et, aujourd’hui, un article publié dans Les lettres du journal astrophysique fait état de nouvelles analyses à nouveau obtenues dans le domaine des rayons X avec les télescopes en orbite Chandra de la Nasa et XMM-Newton de l’ESA.

Ces analyses fournissent de nouvelles contraintes sur la composition de l’étoile détruite par un trou noir supermassif en levant une ambiguïté précédente. On n’était pas certains que les abondances de noyaux de carbone et d’azote déterminées ne soient pas en fait plutôt le reflet de la composition de l’environnement du trou noir, du gaz fourni par de précédent TDE ou des filaments de matière froide, plutôt que le reflet de l’éjection de matière produite par la destruction de l’étoile derrière ASASSN-14li.

Comme l’explique, dans un communiqué de la Nasa au sujet des observations de Chandra et XMM Newton, l’astrophysicienne Brenna Mockler des observatoires Carnegie et de l’Université de Californie à Los Angeles, « ces télescopes à rayons X peuvent être utilisés comme outils médico-légaux dans l’espace. La quantité relative d’azote par rapport au carbone que nous avons trouvée indique que des matériaux provenant de l’intérieur de l’étoile condamnée pesaient environ trois fois la masse du Soleil ».

Comment explorer les noyaux galactiques avec des TDE – Brenna Mockler. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l’écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Institut d’études avancées

Cela fait à ce jour de cette étoile l’une des plus massives – et peut-être la plus massive – que les astrophysiciens aient vue jusqu’à présent déchirée par TDE.

Dans le même communiqué, Enrico Ramirez-Ruiz de l’Université de Californie à Santa Cruz et qui a aussi participé avec sa collègue à l’étude de ASASSN-14li, déclare que ce TDE est « passionnant car l’une des choses les plus difficiles avec les TDE est de pouvoir mesurer la masse de l’étoile malchanceuse, comme nous l’avons fait ici. Observer la destruction d’une étoile massive par un trou noir supermassif est envoûtant, car on s’attend à ce que les étoiles plus massives soient nettement moins courantes que les étoiles de masse inférieure ».