Une Supernova ? Non, une étoile avalée par un trou noir

Un point très brillant dans le ciel, connu comme l’ASASSN-15lh, était considéré comme une Supernova, mais de nouvelles observations suggèrent que c’est plutôt une étoile avalée par un trou noir de Kerr.


Un point très brillant dans le ciel, connu comme l'ASASSN-15lh, était considéré comme une Supernova, mais de nouvelles observations suggèrent que c'est plutôt une étoile avalée par un trou noir de Kerr.
Une illustration d'artiste montre une étoile qui est déchiqué par un trou noir supermassif - Crédit : ESO, ESA/Hubble, M. Kornmesser

 

Un point extraordinairement brillant, connu comme l’, dans une galaxie distante, était considéré comme la supernova la plus brillante jamais découverte. Mais de nouvelles observations provenant de plusieurs sources indiquent que c’était plutôt un supermassif, en rotation rapide, qui avait déchiqueté et avalé une étoile qui passait à proximité.

En 2015, l’All Sky Automated Survey for SuperNovae (ASAS-SN) a détecté un événement nommé ASASSN-15lh qui était enregistré comme la plus brillante des supernovas et on l’avait même classifié comme une supernova superlumineuse. À son point culminant, la luminosité a dépassé l’équivalent de celle de toute la Voie lactée.

Une équipe internationale, menée par Giorgos Leloudas du Weizmann Institute of Science en Israël et le Dark Cosmology Centre au Danemark a mené d’autres observations sur cette galaxie distante située à 4 milliards d’années-lumières et l’équipe propose une nouvelle explication.

Nous avons observé la source pendant 10 mois et nous avons conclu que ce n’était pas une . Nos résultats suggèrent que c’était un en rotation rapide qui détruisait une étoile de faible masse selon Leloudas.

Dans ce scénario, les forces gravitationnelles extrêmes du trou noir supermassif, situé dans le centre de la galaxie, ont déchiqueté une étoile comme le Soleil qui s’est approché de trop près. Ce processus connu comme la Tidal Disruption a été observé seulement à 10 reprises. Dans cette Tidal Disruption, l’étoile a été spaghettifiée avec des collisions entre les débris ainsi qu’une chaleur intense qui a provoqué une accrétion en produisant une explosion de lumière. Cela nous a fait croire à l’explosion d’une supernova alors que l’étoile ne possède pas la masse nécessaire pour devenir une supernova.

L'étoile s'approchant du trou noir supermassif. La force gravitationnelle provoque une Tidal Disruption ce qui suggère que ce trou noir est de type Kerr qui possède une rotation rapide et une ergosphère en plus de son horizon des événements qui a pu attirer l'étoile - Crédit : ESO, ESA/Hubble, M. Kornmesser

L’étoile s’approchant du trou noir supermassif. La force gravitationnelle provoque une Tidal Disruption ce qui suggère que ce trou noir est de type Kerr qui possède une rotation rapide et une ergosphère en plus de son horizon des événements qui a pu attirer l’étoile – Crédit : ESO, ESA/Hubble, M. Kornmesser

L’équipe propose leurs nouvelles conclusions selon de nouvelles observations provenant de plusieurs télescopes basés au sol et dans l’espace. On a le Very Large Telescope dans l’observatoire Paranal de l’Agence Spatiale Européenne, le New Technology Telescope à l’observatoire La Silla et le télescope Hubble. Ces observations indépendantes suggèrent que c’était bien une Tidal Disruption et non une supernova selon Morgan Fraser, co-auteur de l’étude.1

Les données ont révélé que l’événement est passé par 3 phases distinctes sur les 10 mois d’observations. Un regain de lumière en ultraviolet ainsi qu’une augmentation de température réduisent les chances d’une supernova. De plus, la localisation de l’événement, une galaxie massive et passive, n’est pas habituellement le terrain de jeu des supernovas. En général, ces dernières sont plus fréquentes dans des galaxies plus jeunes.

Mais l’explication de la Tidal Disruption ne tient pas la route dans un cadre classique. Nicholas Stone explique qu’il a fallu un trou noir très particulier pour provoquer cet événement. Une Tidal Disruption n’est pas possible dans un trou noir passif (sans aucune rotation).

La masse de cette galaxie implique que le trou noir supermassif possède une masse d’environ 100 millions de fois à celle du soleil. Un trou noir d’une telle masse n’est pas capable de perturber les étoiles au-delà de son horizon des événements. Mais ce trou noir est différent, car on le connait comme un qui possède une rotation très rapide contrairement aux trous noirs classiques de type Schwarzschild qui ne possèdent pas de rotation. Une particularité du trou noir de Kerr est que sa singularité (le point central hypothétique au centre du trou noir) est annulaire alors qu’en général, la singularité normale est ponctuelle.

Une animation de l’étoile qui se fait gober par le trou noir :

Sources

1.
The Superluminous Transient ASASSN-15lh as a Tidal Disruption Event from a Kerr Black Hole. ESO.org. http://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1644/eso1644a.pdf.

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Jacqueline Charpentier

Ayant fait une formation en chimie, il est normal que je me sois retrouvée dans une entreprise d'emballage. Désormais, je publie sur des médias, des blogs et des magazines pour vulgariser l'actualité scientifique et celle de la santé.

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