Des astronomes ont récemment annoncé qu’ils avaient réussi à prédire les horaires de repas d’un trou noir colossal après avoir observé sa consommation d’une étoile voisine par morceaux. Cette avancée marque un progrès significatif dans la compréhension du comportement alimentaire mystérieux de ces entités cosmiques.
Les données ayant permis ces prévisions ont été transmises en 2018, lorsqu’une enquête automatisée au sol a détecté une augmentation de luminosité provenant d’une galaxie située à environ 860 millions d’années-lumière de la Terre. Cette flambée, comparable à l’activation d’un interrupteur cosmique des milliards de fois plus lumineux que notre soleil, indiquait qu’une étoile était en train d’être déchiquetée et absorbée par un trou noir supermassif, pesant environ 50 millions de fois la masse de notre soleil, situé au centre de cette galaxie lointaine.
Les débris de l’étoile, en se rapprochant du trou noir, ont été chauffés, émettant des rayons X et des radiations ultraviolettes suffisamment puissants pour être détectés par des télescopes spatiaux. Ces signaux ont diminué un peu plus d’un an plus tard, suggérant que le trou noir avait complètement ingéré l’étoile. Cependant, deux ans plus tard, les signaux ont de nouveau augmenté, révélant que le noyau de l’étoile avait en réalité survécu à ce premier passage, tandis que ses enveloppes extérieures avaient été détruites.
En se basant sur les données des télescopes concernant l’étoile et son orbite, les astronomes ont utilisé un modèle pour prédire le dernier repas du trou noir avant août 2023. Les résultats ont été confirmés par des observations ultérieures réalisées avec le télescope à rayons X Chandra, qui a enregistré la baisse prévue des émissions lumineuses provenant du système.
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« Au départ, nous pensions qu’il s’agissait d’un cas classique où un trou noir déchire complètement une étoile, » a déclaré Thomas Wevers de l’Institut des sciences du télescope spatial à Baltimore, qui a dirigé les observations de 2023, dans un communiqué. « Au lieu de cela, l’étoile semble avoir encore des jours devant elle. »
« Le trou noir était en quelque sorte en train de se nettoyer après le repas, » a ajouté Dheeraj Pasham, chercheur au Massachusetts Institute of Technology, qui a dirigé la dernière étude, dans le même communiqué.
L’étoile malheureuse avait également une étoile compagne, qui a été projetée dans l’espace à des vitesses atteignant 1 000 kilomètres par seconde (621 miles par seconde), a expliqué Muryel Guolo, co-auteur de l’étude à l’Université Johns Hopkins à Baltimore. « L’étoile condamnée a dû changer radicalement de compagnon — d’une autre étoile à un trou noir géant, » a déclaré Guolo. « Son partenaire stellaire a réussi à s’échapper, mais pas elle. »
L’étoile qui est restée liée au trou noir a été dévorée par morceaux, ce qui diffère du repas conventionnel « une fois et c’est tout » d’un trou noir. Cela offre ainsi une nouvelle perspective pour explorer la physique du comportement des trous noirs, estiment les chercheurs.
« Nous prévoyons que ce modèle sera un outil essentiel pour les scientifiques dans l’identification de ces découvertes, » a déclaré Eric Coughlin, co-auteur de l’étude et professeur de physique à l’Université de Syracuse, dans un communiqué de presse universitaire.
À partir des données récentes collectées par Chandra et Swift, les chercheurs prévoient que l’étoile déchiquetée fera son approche la plus proche du trou noir tous les 3,5 ans. Son orbite indique que le troisième repas du trou noir — si quelque chose reste de l’étoile — pourrait commencer entre mai et août de l’année prochaine. Si ce festin se produit, il pourrait durer près de deux ans, a précisé Coughlin.
« Ce sera probablement plus un en-cas qu’un repas complet, car le deuxième repas était plus petit que le premier, et l’étoile est en train d’être réduite. »
Une étude sur ces résultats a été publiée mercredi (14 août) dans The Astrophysical Journal Letters.
