Les télescopes de l’ESO enregistrent les derniers instants d’une étoile dévorée par un trou noir –

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  • À l’aide de télescopes de l’Observatoire européen austral (ESO) et d’autres organisations du monde entier, les astronomes ont repéré une rare explosion de lumière provenant d’une étoile déchirée par un trou noir supermassif. Le phénomène, connu sous le nom d’événement de perturbation des marées, est la torche la plus proche enregistrée à ce jour à un peu plus de 215 millions d’années-lumière de la Terre, et a été étudié avec des détails sans précédent. La recherche est publiée aujourd’hui dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.

    “L’idée d’un trou noir” aspirant “une étoile proche ressemble à de la science-fiction. Mais c’est exactement ce qui se passe lors d’un événement de perturbation des marées”, déclare Matt Nicholl, chargé de cours et chercheur à la Royal Astronomical Society à l’Université de Birmingham. UK, et auteur principal de la nouvelle étude. Mais ces événements de perturbation des marées, où une étoile subit ce qu’on appelle la spaghettification car elle est aspirée par un trou noir, sont rares et pas toujours faciles à étudier. L’équipe de chercheurs a pointé le Very Large Telescope (VLT) de l’ESO et le New Technology Telescope (NTT) de l’ESO sur un nouveau flash lumineux qui s’est produit l’année dernière près d’un trou noir supermassif, pour étudier en détail ce qui se passe lorsqu’une étoile est dévorée par un tel un monstre.

    Les astronomes savent ce qui devrait se passer en théorie. «Lorsqu’une étoile malchanceuse erre trop près d’un trou noir supermassif au centre d’une galaxie, l’extrême attraction gravitationnelle du trou noir déchiquète l’étoile en de minces flots de matière», explique l’auteur de l’étude Thomas Wevers, membre de l’ESO à Santiago. Chili, qui était à l’Institut d’astronomie, Université de Cambridge, Royaume-Uni, lorsqu’il a dirigé les travaux. Au fur et à mesure que certains des brins minces de matière stellaire tombent dans le trou noir pendant ce processus de spaghettification, une lumière brillante d’énergie est libérée, que les astronomes peuvent détecter.

    Bien que puissant et brillant, les astronomes ont jusqu’à présent eu du mal à enquêter sur cet éclat de lumière, souvent masqué par un rideau de poussière et de débris. Ce n’est que maintenant que les astronomes ont pu faire la lumière sur l’origine de ce rideau.

    «Nous avons constaté que, lorsqu’un trou noir dévore une étoile, il peut lancer une puissante explosion de matière vers l’extérieur qui obstrue notre vue», explique Samantha Oates, également à l’Université de Birmingham. Cela se produit parce que l’énergie libérée lorsque le trou noir mange la matière stellaire propulse les débris de l’étoile vers l’extérieur.

    La découverte a été possible parce que l’événement de perturbation de la marée que l’équipe a étudié, AT2019qiz, a été trouvé peu de temps après que l’étoile a été déchirée. «Parce que nous l’avons attrapé tôt, nous avons pu voir le rideau de poussière et de débris se dresser alors que le trou noir lançait une puissante sortie de matériau avec des vitesses allant jusqu’à 10 000 km / s», explique Kate Alexander, NASA Einstein Fellow à Northwestern University aux Etats-Unis. “Ce” coup d’oeil derrière le rideau “unique a fourni la première occasion de localiser l’origine du matériau obscurcissant et de suivre en temps réel comment il engloutit le trou noir.”

    L’équipe a effectué des observations d’AT2019qiz, situé dans une galaxie spirale de la constellation d’Eridanus, sur une période de 6 mois alors que la torche augmentait en luminosité puis s’estompait. «Plusieurs relevés du ciel ont découvert très rapidement les émissions du nouvel événement de perturbation des marées après que l’étoile a été déchirée», dit Wevers. «Nous avons immédiatement dirigé une série de télescopes terrestres et spatiaux dans cette direction pour voir comment la lumière était produite.

    De multiples observations de l’événement ont été prises au cours des mois suivants avec des installations comprenant X-shooter et EFOSC2, des instruments puissants sur le VLT de l’ESO et le NTT de l’ESO, situés au Chili. Les observations rapides et approfondies en ultraviolet, optique, rayons X et radio ont révélé, pour la première fois, une connexion directe entre le matériau s’écoulant de l’étoile et la lumière brillante émise lorsqu’elle est dévorée par le trou noir. “Les observations ont montré que l’étoile avait à peu près la même masse que notre propre Soleil, et qu’elle en a perdu environ la moitié au profit du trou noir monstre, qui est plus d’un million de fois plus massif”, explique Nicholl, également chercheur invité. à l’Université d’Édimbourg.

    La recherche nous aide à mieux comprendre les trous noirs supermassifs et comment la matière se comporte dans les environnements de gravité extrême qui les entourent. L’équipe affirme qu’AT2019qiz pourrait même servir de “ pierre de Rosette ” pour interpréter les futures observations des événements de perturbation des marées. Le très grand télescope (ELT) de l’ESO, qui devrait commencer à fonctionner cette décennie, permettra aux chercheurs de détecter des événements de perturbation des marées de plus en plus faibles et évoluant plus rapidement, afin de résoudre d’autres mystères de la physique des trous noirs.

    Source de l’histoire:

    Matériaux fourni par ESO. Remarque: le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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