Les trous noirs sont des cueilleurs, pas des chasseurs. Ils sont à l’affût jusqu’à ce qu’une étoile malchanceuse passe.
Lorsque l’étoile se rapproche suffisamment, l’emprise gravitationnelle du trou noir le déchire violemment et dévore négligemment ses gaz tout en crachant un rayonnement intense.
Maintenant, les astronomes utilisant le télescope spatial Hubble de la NASA ont enregistré en détail les derniers instants d’une étoile, alors qu’elle est engloutie par un trou noir.
Bien que les rencontres avec les trous noirs soient violentes, elles sont connues sous le nom d'”événements de perturbation des marées” – et les astronomes utilisent Hubble pour découvrir les détails de ce qui se passe lorsqu’une étoile capricieuse plonge dans l’abîme gravitationnel.
“L’événement de marée AT2022dsb” ne peut pas être photographié de près avec Hubble car l’étoile mâchée se trouve à près de 300 millions d’années-lumière. Mais les astronomes ont utilisé la sensibilité ultraviolette de Hubble pour étudier la lumière de l’étoile déchiquetée, qui comprend l’hydrogène, le carbone, etc., tous des indices médico-légaux sur l’homicide du trou noir.
Environ 100 événements de perturbation des marées autour des trous noirs ont été détectés par des astronomes à l’aide de divers télescopes. La NASA a récemment rapporté avoir repéré un autre événement de perturbation des marées de trou noir le 1er mars 2021, depuis une autre galaxie.
Les données ont été recueillies à la lumière des rayons X à partir d’une couronne extrêmement chaude autour du trou noir, après que l’étoile ait déjà été déchirée.
“Il y a beaucoup d’informations que vous pouvez obtenir des spectres ultraviolets”, a déclaré Emily Engelthaler du Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CFA).
« Nous sommes ravis parce que nous pouvons obtenir ces détails sur ce que font les débris. L’événement de marée peut nous en dire beaucoup sur un trou noir.
Des changements dans l’état de l’étoile condamnée se produisent de l’ordre de jours ou de mois, mais pour toute galaxie donnée avec un trou noir supermassif au repos au centre, la NASA pense que la perte ne se produit que quelques fois tous les 100 000 ans.
Cet événement de grignotage stellaire AT2022dsb a été capturé pour la première fois le 1er mars 2022 par l’enquête automatisée All-Sky pour les supernovae (ASAS-SN ou “Assassin”), un réseau de télescopes au sol qui surveille le ciel extragalactique environ une fois par semaine pour détecter les événements violents, variables et transitoires qui façonnent notre univers. Cette collision énergétique était suffisamment proche de la Terre et suffisamment brillante pour que les astronomes de Hubble effectuent une spectroscopie ultraviolette sur une période de temps plus longue que la normale.
« Généralement, ces événements sont difficiles à observer. Vous obtenez peut-être quelques observations au début de la perturbation quand c’est vraiment brillant. Notre programme est différent en ce sens qu’il est conçu pour examiner quelques événements de marée sur une année pour voir ce qui se passe », dit Pierre Maksym du CFA. «Nous avons vu cela assez tôt pour pouvoir l’observer à ces stades d’accrétion de trous noirs très intenses. Nous avons vu le taux d’accrétion chuter au fur et à mesure qu’il se transformait en goutte à goutte avec le temps.
Les données spectroscopiques de Hubble sont interprétées comme provenant d’une zone de gaz très brillante, chaude et en forme de beignet qui était autrefois l’étoile. Cette zone, connue sous le nom de tore, a la taille du système solaire et tourbillonne autour d’un trou noir au milieu.
«Nous cherchons quelque part sur le bord de ce beignet. Nous voyons un vent stellaire du trou noir balayer la surface qui est projeté vers nous à des vitesses de 20 millions de miles par heure (trois pour cent de la vitesse de la lumière) », a déclaré Maksym.
«Nous sommes vraiment encore en train de nous faire une idée de l’événement. Vous déchiquetez l’étoile et ensuite il y a ce matériau qui se fraie un chemin dans le trou noir. Et donc vous avez des modèles où vous pensez savoir ce qui se passe, et puis vous avez ce que vous voyez réellement. C’est un endroit passionnant pour les scientifiques : juste à l’interface du connu et de l’inconnu.
Les les résultats ont été rapportés lors de la 241e réunion de l’American Astronomical Society à Seattle, Washington.
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