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L’éclatement quand un trou noir dévore une étoile

L’éclatement quand un trou noir dévore une étoile

Des astronomes ont découvert la source de lumière visible d’un trou noir supermassif dans une galaxie lointaine qui vient de dévorer une étoile !


Illustration d’éclats de jet éjectés par les pôles en rotation d’un trou noir. Crédit : ESO/M. Kornmesser

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Illustration d’éclats de jet éjectés par les pôles en rotation d’un trou noir. Crédit : ESO/M. Kornmesser

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Illustration d’éclats de jet éjectés par les pôles en rotation d’un trou noir. Crédit : ESO/M. Kornmesser

C’est le trou noir le plus massif trouvé lors de la dévoration d’étoiles. Et fait intéressant, les astronomes ont réussi à voir le trou noir supermassif car il éjecte les restes en rafales à grande vitesse vers l’observateur. Fait intéressant, la lumière incidente peut être observée dans les longueurs d’onde visuelles ou visibles.

En général, la présence de trous noirs peut être détectée à la fois aux rayons X et aux longueurs d’onde radio. Bien sûr, ce qui est détecté n’est pas un trou noir mais la matière qui interagit autour du trou noir et les bouffées de rayonnement qu’il éjecte.

Prédateurs dans l’univers

Trou noir. Cet objet est unique. Nous ne pouvons pas voir l’objet comme ça parce qu’il n’émet pas de lumière. En termes simples, les trous noirs ont une gravité si grande que même la lumière est piégée à l’intérieur. Ouais. La vitesse d’échappement du trou noir est supérieure à la vitesse de la lumière.

Cette grande gravité a certainement un impact sur la matière ou les objets qui se trouvent à proximité du trou noir. Les objets proches du trou noir deviendront la nourriture de ces prédateurs massifs. Ces objets sont non seulement entraînés dans le trou noir, mais également déchirés par l’intense gravité. Nous le connaissons comme événement de perturbation de marée (TDE) ou événements de perturbation de la gravité. La puissante perturbation gravitationnelle provoque l’éjection de jets ou d’éclats de plasma et de rayonnement des pôles en rotation du trou noir. Au moins environ 1 % des événements de perturbation gravitationnelle se traduisent par des jets,

L’idée est similaire à un tube de dentifrice qui est saisi par le milieu avec une prise ferme afin que le contenu s’éjecte des deux côtés. Ce concept a été introduit en 1971 par John Wheeler, un pionnier dans le domaine des trous noirs.

Peu d’événements de jets ont été observés avec succès. De ce fait, les jets ou jets des trous noirs sont encore un mystère. Surtout en ce qui concerne les processus qui déclenchent l’apparition de jets et pourquoi seuls quelques-uns des événements de perturbation gravitationnelle produisent des jets.

Observation transitoires

Pour percer ce mystère, les astronomes recherchent ensuite des pistes de jet dans les relevés du ciel Installation transitoire de Zwicky (ZTF). Le sentier que vous recherchez est événements transitoires qui vient des corps célestes dont la lumière n’est pas fixe, apparaît soudainement et disparaît peu à peu à nouveau. Bien sûr, cela inclut les événements transitoires extrêmes. Les résultats de ces relevés sont ensuite examinés plus en détail avec des télescopes tels que le VLT de l’ESO au Chili.

Pour détecter les événements transitoires, les astronomes construisent des éléments de traitement de données qui fonctionnent également pour stocker des informations importantes provenant des levés ZTF. Le but, s’il y a un événement similaire alors il y aura un avertissement donné.

Février 2022, ZTF détecte une source de lumière visible nommée AT2022cmc.

Ces événements transitoires sont similaires aux sursauts gamma, les sursauts de lumière les plus puissants de l’Univers. Phénomène rare ! Ce n’est pas un événement qui peut être observé à tout moment.

Inévitablement, les astronomes ont dirigé plusieurs télescopes dans diverses parties du monde pour observer la mystérieuse source de lumière.

Événement de perturbation gravitationnelle le plus éloigné

La source lumineuse d’AT2022cmc provient de l’Univers lointain.

L’observation de l’AT2022cmc avec l’instrument X-shooter sur le VLT fournit des informations sur le moment où cette source lumineuse a commencé son voyage. Cette source de lumière a commencé son voyage alors que l’univers n’avait qu’un tiers de son âge actuel, soit environ 4,6 milliards d’années. Cela signifie que la lumière a voyagé pendant 9,2 milliards d’années pour arriver aux observateurs sur Terre !

Vingt et un télescopes sont utilisés pour observer la lumière de différentes longueurs d’onde, des rayons gamma à haute énergie aux ondes radio. Les résultats sont ensuite comparés à des événements transitoires allant des supernovas aux kilonovas.

Le seul événement correspondant était une explosion de perturbation gravitationnelle qui s’est produite dans un trou noir. Apparemment, la lumière visible provient de jets ou de restes stellaires déchirés et dévorés par des trous noirs supermassifs dans des galaxies lointaines.

Fait intéressant, la direction du jet fait face à l’observateur. En conséquence, les événements transitoires qui apparaissent à l’observateur sont plus brillants et peuvent être observés sur une large gamme de longueurs d’onde.

Les résultats des mesures de distance par VLT montrent qu’AT2022cmc est la perturbation gravitationnelle ou l’événement TDE le plus éloigné jamais découvert. Mais ce n’est pas le seul enregistrement.

AT2022cmc est le premier TDE à être observé dans un relevé optique ou en lumière visible. En général, les sursauts de jet observés à partir du TDE sont observés aux longueurs d’onde des rayons gamma de haute énergie ainsi que des rayons X.

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