L’événement a été repéré dans les données infrarouges – également une première – suggérant que de nouvelles recherches dans cette bande pourraient générer davantage de telles rafales. —


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    Une fois tous les 10 000 ans environ, le centre d’une galaxie s’illumine lorsque son trou noir supermassif déchire une étoile qui passe. Cet “événement de perturbation des marées” se produit en un éclair littéral, car le trou noir central attire la matière stellaire et émet d’énormes quantités de rayonnement dans le processus.

    Les astronomes connaissent environ 100 événements de perturbation des marées (TDE) dans les galaxies lointaines, basés sur l’éclat de lumière qui arrive aux télescopes sur Terre et dans l’espace. La majeure partie de cette lumière provient des rayons X et du rayonnement optique.

    Les astronomes du MIT, passant au-delà des bandes conventionnelles de rayons X et UV/optiques, ont découvert un nouvel événement de perturbation des marées, brillant dans l’infrarouge. C’est l’une des premières fois que des scientifiques ont identifié directement un TDE aux longueurs d’onde infrarouges.

    De plus, la nouvelle explosion se trouve être l’événement de perturbation de marée le plus proche observé à ce jour : l’éruption a été trouvée dans NGC 7392, une galaxie située à environ 137 millions d’années-lumière de la Terre, ce qui correspond à une région de notre arrière-cour cosmique qui est un quart de la taille du TDE suivant le plus proche.

    Cette nouvelle éruption, étiquetée WTP14adbjsh, ne s’est pas démarquée dans les données radiographiques et optiques standard. Les scientifiques soupçonnent que ces enquêtes traditionnelles ont manqué le TDE à proximité, non pas parce qu’il n’émettait pas de rayons X et de lumière UV, mais parce que cette lumière était obscurcie par une énorme quantité de poussière qui absorbait le rayonnement et dégageait de la chaleur sous forme d’infrarouge. énergie.

    Les chercheurs ont déterminé que WTP14adbjsh s’est produit dans une jeune galaxie en formation d’étoiles, contrairement à la majorité des TDE qui ont été trouvés dans des galaxies plus calmes. Les scientifiques s’attendaient à ce que les galaxies en formation d’étoiles hébergent des TDE, car les étoiles qu’elles produisaient fourniraient beaucoup de carburant au trou noir central d’une galaxie à dévorer. Mais les observations de TDE dans les galaxies en formation d’étoiles étaient rares jusqu’à présent.

    La nouvelle étude suggère que les levés conventionnels aux rayons X et optiques ont peut-être manqué les TDE dans les galaxies en formation d’étoiles, car ces galaxies produisent naturellement plus de poussière qui pourrait obscurcir toute lumière provenant de leur noyau. La recherche dans la bande infrarouge pourrait révéler de nombreux autres TDE auparavant cachés dans les galaxies actives en formation d’étoiles.

    “Trouver ce TDE à proximité signifie que, statistiquement, il doit y avoir une grande population de ces événements auxquels les méthodes traditionnelles étaient aveugles”, explique Christos Panagiotou, postdoctorant à l’Institut Kavli d’astrophysique et de recherche spatiale du MIT. “Nous devrions donc essayer de les trouver dans l’infrarouge si nous voulons une image complète des trous noirs et de leurs galaxies hôtes.”

    Un article détaillant la découverte de l’équipe paraît aujourd’hui dans Lettres du journal astrophysique. Les co-auteurs de Panagiotou au MIT sont Kishalay De, Megan Masterson, Erin Kara, Michael Calzadilla, Anna-Christina Eilers, Danielle Frostig, Nathan Lourie et Rob Simcoe, ainsi que Viraj Karambelkar, Mansi Kasliwal, Robert Stein et Jeffry Zolkower de Caltech, et Aaron Meisner du National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory de la National Science Foundation.

    Un éclair de possibilité

    Panagiotou n’avait pas l’intention de rechercher des événements de perturbation des marées. Lui et ses collègues cherchaient des signes de sources transitoires générales dans les données d’observation, en utilisant un outil de recherche développé par De. L’équipe a utilisé la méthode de De pour rechercher des événements transitoires potentiels dans les données d’archives prises par la mission NEOWISE de la NASA, un télescope spatial qui effectue des balayages réguliers de l’ensemble du ciel depuis 2010, aux longueurs d’onde infrarouges.

    L’équipe a découvert un flash lumineux qui est apparu dans le ciel vers la fin de 2014.

    “Nous pouvions voir qu’il n’y avait rien au début”, se souvient Panagiotou. “Puis tout à coup, fin 2014, la source est devenue plus lumineuse et en 2015 a atteint une luminosité élevée, puis a commencé à revenir à sa quiescence précédente.”

    Ils ont tracé le flash jusqu’à une galaxie à 42 mégaparsecs de la Terre. La question était alors, qu’est-ce qui l’a déclenché? Pour répondre à cela, l’équipe a pris en compte la luminosité et la synchronisation du flash, en comparant les observations réelles avec des modèles de divers processus astrophysiques qui pourraient produire un flash similaire.

    “Par exemple, les supernovae sont des sources qui explosent et s’illuminent soudainement, puis redescendent, sur des échelles de temps similaires aux événements de perturbation des marées”, note Panagiotou. “Mais les supernovae ne sont pas aussi lumineuses et énergétiques que ce que nous avons observé.”

    En examinant différentes possibilités de ce que pourrait être le sursaut, les scientifiques ont finalement pu tous les exclure sauf un : le flash était très probablement un TDE, et le plus proche observé jusqu’à présent.

    “C’est une courbe de lumière très propre et qui suit vraiment ce que nous attendons de l’évolution temporelle d’un TDE”, déclare Panagiotou.

    Rouge ou vert

    De là, les chercheurs ont examiné de plus près la galaxie où le TDE est né. Ils ont recueilli des données à partir de plusieurs télescopes terrestres et spatiaux qui ont observé la partie du ciel où réside la galaxie, sur différentes longueurs d’onde, y compris les bandes infrarouge, optique et de rayons X. Avec ces données accumulées, l’équipe a estimé que le trou noir supermassif au centre de la galaxie était environ 30 millions de fois plus massif que le soleil.

    “C’est presque 10 fois plus grand que le trou noir que nous avons au centre de la galaxie, il est donc assez massif, bien que les trous noirs puissent atteindre jusqu’à 10 milliards de masses solaires”, explique Panagiotou.

    L’équipe a également découvert que la galaxie elle-même produit activement de nouvelles étoiles. Les galaxies en formation d’étoiles sont une classe de galaxies “bleues”, contrairement aux galaxies “rouges” plus silencieuses qui ont cessé de produire de nouvelles étoiles. Les galaxies bleues en formation d’étoiles sont le type de galaxie le plus répandu dans l’univers.

    Les galaxies “vertes” se situent quelque part entre le rouge et le bleu, en ce sens qu’elles produisent de temps à autre quelques étoiles. Le vert est le type de galaxie le moins courant, mais curieusement, la plupart des TDE détectés à ce jour ont été attribués à ces galaxies plus rares. Les scientifiques avaient eu du mal à expliquer ces détections, car la théorie prédit que les galaxies bleues formant des étoiles devraient présenter des TDE, car elles présenteraient plus d’étoiles que les trous noirs pourraient perturber.

    Mais les galaxies en formation d’étoiles produisent également beaucoup de poussière à partir des interactions entre et parmi les étoiles proches du noyau d’une galaxie. Cette poussière est détectable aux longueurs d’onde infrarouges, mais elle peut obscurcir tout rayonnement X ou UV qui serait autrement capté par les télescopes optiques. Cela pourrait expliquer pourquoi les astronomes n’ont pas détecté de TDE dans les galaxies en formation d’étoiles en utilisant des méthodes optiques conventionnelles.

    “Le fait que les relevés optiques et aux rayons X aient manqué ce TDE lumineux dans notre propre arrière-cour est très éclairant et démontre que ces relevés ne nous donnent qu’un recensement partiel de la population totale de TDE”, déclare Suvi Gezari, astronome associé et président. du personnel scientifique du Space Telescope Science Institute dans le Maryland, qui n’a pas participé à l’étude. “L’utilisation de relevés infrarouges pour capter l’écho de la poussière des TDE obscurcis… nous a déjà montré qu’il existe une population de TDE dans les galaxies poussiéreuses formant des étoiles qui nous manquaient.”

    Cette recherche a été soutenue, en partie, par la NASA.

    Houssen Moshinaly

    Rédacteur en chef d'Actualité Houssenia Writing. Rédacteur web depuis 2009.

    Blogueur et essayiste, j'ai écrit 9 livres sur différents sujets comme la corruption en science, les singularités technologiques ou encore des fictions. Je propose aujourd'hui des analyses politiques et géopolitiques sur le nouveau monde qui arrive. J'ai une formation de rédaction web et une longue carrière de prolétaire.

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