Hubble découvre un trou noir affamé transformant une étoile capturée en forme de beignet


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  • Les trous noirs sont des cueilleurs, pas des chasseurs. Ils sont à l’affût jusqu’à ce qu’une étoile malchanceuse passe. Lorsque l’étoile se rapproche suffisamment, l’emprise gravitationnelle du trou noir le déchire violemment et dévore négligemment ses gaz tout en crachant un rayonnement intense.

    Les astronomes utilisant le télescope spatial Hubble de la NASA ont enregistré en détail les derniers instants d’une étoile alors qu’elle est engloutie par un trou noir.

    Ceux-ci sont appelés « événements de perturbation des marées ». Mais le libellé dément la violence complexe et brute d’une rencontre avec un trou noir. Il y a un équilibre entre la gravité du trou noir qui attire les étoiles et le rayonnement qui expulse les matériaux. En d’autres termes, les trous noirs sont des mangeurs désordonnés. Les astronomes utilisent Hubble pour découvrir les détails de ce qui se passe lorsqu’une étoile capricieuse plonge dans l’abîme gravitationnel.

    Hubble ne peut pas photographier de près le chaos de l’événement de marée AT2022dsb, car l’étoile croquée se trouve à près de 300 millions d’années-lumière au cœur de la galaxie ESO 583-G004. Mais les astronomes ont utilisé la puissante sensibilité ultraviolette de Hubble pour étudier la lumière de l’étoile déchiquetée, qui comprend l’hydrogène, le carbone, etc. La spectroscopie fournit des indices médico-légaux sur l’homicide du trou noir.

    Environ 100 événements de perturbation des marées autour des trous noirs ont été détectés par des astronomes à l’aide de divers télescopes. La NASA a récemment signalé que plusieurs de ses observatoires spatiaux à haute énergie ont repéré un autre événement de perturbation des marées de trous noirs le 1er mars 2021, et cela s’est produit dans une autre galaxie. Contrairement aux observations de Hubble, les données ont été collectées sous la lumière des rayons X à partir d’une couronne extrêmement chaude autour du trou noir qui s’est formé après que l’étoile ait déjà été déchirée.

    « Cependant, il y a encore très peu d’événements de marée qui sont observés dans la lumière ultraviolette compte tenu du temps d’observation. C’est vraiment dommage car il y a beaucoup d’informations que vous pouvez obtenir à partir des spectres ultraviolets », a déclaré Emily Engelthaler du Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian (CfA) à Cambridge, Massachusetts. « Nous sommes ravis parce que nous pouvons obtenir ces détails sur ce que font les débris. L’événement de marée peut nous en dire beaucoup sur un trou noir. » Des changements dans l’état de l’étoile condamnée se produisent de l’ordre de jours ou de mois.

    Pour toute galaxie donnée avec un trou noir supermassif au repos au centre, on estime que le déchiquetage stellaire ne se produit que quelques fois tous les 100 000 ans.

    Cet événement de grignotage stellaire AT2022dsb a été détecté pour la première fois le 1er mars 2022 par le All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN ou « Assassin »), un réseau de télescopes au sol qui surveille le ciel extragalactique environ une fois par semaine , variables et transitoires qui façonnent notre univers. Cette collision énergétique était suffisamment proche de la Terre et suffisamment brillante pour que les astronomes de Hubble effectuent une spectroscopie ultraviolette sur une période de temps plus longue que la normale.

    « Généralement, ces événements sont difficiles à observer. Vous obtenez peut-être quelques observations au début de la perturbation lorsqu’elle est vraiment brillante. Notre programme est différent en ce sens qu’il est conçu pour examiner quelques événements de marée sur une année pour voir ce qui se passe. « , a déclaré Peter Maksym du CfA. « Nous avons vu cela assez tôt pour pouvoir l’observer à ces stades d’accrétion très intenses des trous noirs. Nous avons vu le taux d’accrétion chuter au fur et à mesure qu’il se transformait en goutte à goutte avec le temps. »

    Les données spectroscopiques de Hubble sont interprétées comme provenant d’une zone de gaz très brillante, chaude et en forme de beignet qui était autrefois l’étoile. Cette zone, connue sous le nom de tore, a la taille du système solaire et tourbillonne autour d’un trou noir au milieu.

    « Nous regardons quelque part sur le bord de ce beignet. Nous voyons un vent stellaire du trou noir balayer la surface qui est projetée vers nous à des vitesses de 20 millions de miles par heure (trois pour cent de la vitesse de la lumière),  » a déclaré Maksim. « Nous avons vraiment encore la tête autour de l’événement. Vous déchiquetez l’étoile et puis il y a ce matériau qui se fraye un chemin dans le trou noir. Et donc vous avez des modèles où vous pensez savoir ce qui se passe, et puis vous avez ce que vous voyez réellement. C’est un endroit passionnant pour les scientifiques : juste à l’interface du connu et de l’inconnu.

    Les résultats ont été rapportés lors de la 241e réunion de l’American Astronomical Society à Seattle, Washington.

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