Les trous noirs mangent les étoiles comme des tout-petits en désordre

Nous avons tous vu les énormes dégâts que font les bébés et les tout-petits lorsqu’ils mangent.

Eh bien, imaginez qu’à l’échelle cosmique et que les scientifiques disent que vous aurez une indication de ce à quoi cela ressemble lorsque certains types de trous noirs dévorent des étoiles capricieuses.

Essentiellement, il s’agit de prendre quelques bouchées, puis de jeter les restes à travers l’univers.

Des chercheurs de la Northwestern University dans l’Illinois ont fait leur découverte après avoir créé des simulations informatiques 3D de ce qui se passerait si des étoiles de la taille de notre soleil étaient jetées à portée de soi-disant trous noirs de masse intermédiaire.

Les résultats n’étaient pas jolis.

Tout comme une proie prise dans une toile d’araignée, l’amuse-bouche de ce qui devient un repas long et violent est l’étoile qui est d’abord entraînée dans l’orbite d’un trou noir.

Ensuite, chaque fois que le visiteur stellaire fait un seul tour de son nouveau voisin, le trou noir prend une bouchée.

Une cannibalisation supplémentaire s’ensuit avec chaque cercle suivant jusqu’à ce qu’il ne reste plus que le noyau déformé et incroyablement dense de l’étoile, ont déclaré les chercheurs.

Fait avec son repas, le trou noir éjecterait alors théoriquement les rares restes à travers la galaxie dans laquelle il se trouve.

Non seulement ces nouvelles simulations offrent de nouvelles perspectives sur les comportements des trous noirs de masse intermédiaire, mais elles pourraient également fournir aux astronomes les indices nécessaires pour enfin déterminer où se trouvent exactement ces géants cachés dans l’univers.

Alors que les astrophysiciens ont prouvé l’existence de trous noirs de masse inférieure et supérieure, ceux de masse intermédiaire sont restés insaisissables et théoriques.

“Nous ne pouvons évidemment pas observer directement les trous noirs car ils n’émettent pas de lumière”, a déclaré Fulya Kıroğlu de Northwestern, qui a dirigé l’étude.

«Ainsi, nous devons plutôt examiner les interactions entre les trous noirs et leurs environnements.

«Nous avons découvert que les étoiles subissent plusieurs passages avant d’être éjectées. Après chaque passage, ils perdent plus de masse, provoquant un éclat de lumière à mesure qu’ils se déchirent.

“Chaque éruption est plus brillante que la précédente, créant une signature qui pourrait aider les astronomes à les trouver.”

Chercher! Tout comme une proie prise dans une toile d’araignée, l’amuse-bouche de ce qui devient un repas long et violent est l’étoile qui est d’abord entraînée dans l’orbite d’un trou noir (représenté)

Les trois types de trous noirs sont les trous stellaires, ceux qui sont de masse intermédiaire et les variations supermassives.

Les premières ont environ trois à dix fois la masse de notre soleil et sont créées lors de l’effondrement des supernovae.

À l’autre extrémité du spectre, les trous noirs supermassifs sont des millions à des milliards de fois la masse de notre soleil et se cachent au cœur des galaxies.

S’ils existent comme on le pense, les trous noirs de masse intermédiaire seraient quelque part au milieu – 10 à 10 000 fois plus massifs que les trous noirs résiduels stellaires, mais pas aussi gros que les trous noirs supermassifs.

Cependant, les experts n’ont pas encore trouvé de preuves d’observation indiscutables pour montrer qu’ils le font.

“Leur présence est toujours débattue”, a déclaré Kıroğlu. «Les astrophysiciens ont découvert des preuves de leur existence, mais ces preuves peuvent souvent être expliquées par d’autres mécanismes.

Mystérieux: Les trois types de trous noirs sont les stellaires, ceux qui sont des variations de masse intermédiaire et supermassives (stock image)

“Par exemple, ce qui semble être un trou noir de masse intermédiaire pourrait en fait être l’accumulation de trous noirs de masse stellaire.”

Pour explorer comment ces objets mystérieux pourraient se comporter, Kıroğlu et son équipe ont développé une série de nouvelles simulations.

Cela leur a permis de découvrir que les étoiles pouvaient orbiter autour d’un trou noir de masse intermédiaire jusqu’à cinq fois avant d’être finalement éjectées.

Le processus, selon les chercheurs, créerait un spectacle de lumière époustouflant qui devrait aider les astronomes à reconnaître – et à prouver l’existence – de trous noirs de masse intermédiaire.

“C’est incroyable que l’étoile ne soit pas complètement déchirée”, a déclaré Kıroğlu.

“Certaines stars pourraient avoir de la chance et survivre à l’événement. La vitesse d’éjection est si élevée que ces étoiles pourraient être identifiées comme des étoiles à hypervitesse, qui ont été observées au centre des galaxies.

Kıroğlu prévoit ensuite de simuler ce qui se passerait si divers types d’étoiles – y compris des masses stellaires binaires et géantes – entraient en contact avec des trous noirs.

La nouvelle étude a été acceptée pour publication dans Le Journal Astrophysique.