Hubble observe un trou noir dévorant une étoile

Les trous noirs sont les monstres affamés du cosmos : des objets extrêmement denses qui peuvent aspirer n'importe quelle matière qui s'éloigne trop près et la dévorer ensuite. Aujourd’hui, les astronomes utilisant le télescope spatial Hubble ont observé un trou noir en train de dévorer une étoile, de la déchirer et de créer une énorme explosion de rayonnement.

C’est cette explosion de rayonnement, appelée événement de perturbation de marée (TDE), qui a permis aux chercheurs d’identifier le trou noir. Le TDE appelé AT2024tvd était remarquable pour une raison particulièrement inhabituelle : alors que la plupart des énormes trous noirs supermassifs sont situés au centre même d'une galaxie, celui-ci était un voyou errant.

"L'emplacement classique où l'on s'attend à ce que des trous noirs massifs se trouvent dans une galaxie est au centre, comme notre Sag A* au centre de la Voie lactée", a expliqué le chercheur principal Yuhan Yao de l'UC Berkeley. "C'est là que les gens recherchent normalement les événements de perturbation des marées. Mais celui-ci, ce n'est pas au centre. Il se trouve en fait à environ 2 600 années-lumière. C'est le premier TDE non nucléaire découvert optiquement."

En plus de Hubble, les chercheurs ont également utilisé d'autres instruments comme l'observatoire à rayons X Chandra de la NASA et le télescope NRAO Very Large Array pour observer le TDE, illustré ci-dessus.

Le trou noir commence comme un objet sombre et furtif, mais lorsqu'une étoile passe trop près, elle est attirée par la gravité du trou noir et est étirée, ou, pour utiliser le terme technique, « spaghettifiée » dans une forme extrême. Cela laisse un nuage de matière en forme de disque autour du trou noir, et cette matière tombe rapidement dans le trou noir, créant un éclair de rayonnement allant des rayons X aux longueurs d'onde radio qui peuvent être observées depuis la Terre – et montrant que le trou noir n'est pas au centre de la galaxie comme prévu.

En fait, dans cette galaxie particulière, il n'y a pas qu'un seul trou noir supermassif mais deux : un au centre de la galaxie ainsi que ce vagabond. On pense que cela peut se produire lorsque deux galaxies plus petites entrent en collision et fusionnent pour former une galaxie plus grande.

"Les trous noirs massifs se trouvent toujours au centre des galaxies, mais nous savons que les galaxies fusionnent – c'est ainsi que les galaxies grandissent. Et lorsque deux galaxies se réunissent et n'en font plus qu'une, vous avez plusieurs trous noirs", a déclaré le co-auteur Ryan Chornock, également de l'UC Berkeley. "Maintenant, que se passe-t-il ? Nous nous attendons à ce qu'ils finissent par se réunir, mais les théoriciens ont prédit qu'il devrait y avoir une population de trous noirs qui errent à l'intérieur des galaxies."

Les chercheurs prédisent que les deux trous noirs supermassifs de cette galaxie pourraient potentiellement fusionner dans le futur, ce qui constituerait un événement tellement épique qu'il créerait des ondes gravitationnelles qui pourraient être détectées depuis la Terre .

La recherche sera publiée dans The Astrophysical Journal Letters.