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Première vidéo d’une étoile déchiquetée par un trou noir

trou noir supermassif
Crédits : Sophia Dagnello, NRAO / AUI / NSF

Lorsqu’un trou noir se nourrit d’une étoile passée un peu trop près, tout ne finit pas dans l’oubli. Une partie du matériel peut être projeté dans l’espace. Pour la première fois de l’histoire, nous avons des images directes de l’un de ces événements.

Tout se passe ici entre deux galaxies en collision (appelées Arp 299), que vous retrouverez à près de 150 millions d’années-lumière de la Terre, chacune d’entre elles ayant un trou noir supermassif en son centre. Si lors des fusions de galaxies les rencontres se font rares – les distances entre chaque objet sont gigantesques – il arrive parfois qu’une étoile passe un peu trop près de son « nouveau » trou noir. Dans cette étude, l’étoile en question  fait deux fois la masse du Soleil. Enfin, faisait.

Parce que lorsque vous vous frottez à un trou noir de plus de 20 millions de fois la masse du Soleil, vous y laissez forcément des plumes. De la matière donc. Mais tout n’est pas perdu pour autant. Toujours est-il qu’une telle observation est une première : « Jamais auparavant nous n’avons été en mesure d’observer directement la formation et l’évolution d’un jet d’un de ces événements », a déclaré l’astronome Miguel Perez-Torres de l’Institut d’astrophysique d’Andalousie à Grenade, en Espagne.

La plupart du temps, les trous noirs sont quiescents, errants seuls dans l’espace. Quelque chose doit entrer dans leur champ gravitationnel pour qu’ils deviennent actifs, comme ce fut le cas ici. L’étoile a été écartée, formant un disque d’accrétion autour de l’équateur du trou noir. Cette substance finit par tomber dans le trou noir, mais tout ce matériel ne va pas au-delà de l’horizon des événements (du point de non-retour, quelque sorte). Une partie s’écoule de la partie interne du disque d’accrétion par des lignes de champ magnétique jusqu’aux pôles du trou noir, où le rayonnement et les particules sont projetés dans l’espace à la quasi-vitesse de la lumière, formant les jets caractéristiques.

Crédits : Mattila, Perez-Torres et al. /Bill Saxton, NRAO/AUI/NSF

Les observations de cet événement particulier, baptisé Arp 299-B AT1, ont en fait débuté en 2005. Le 30 janvier, le télescope William Herschel, aux Canaries, a capturé une explosion d’émission infrarouge depuis le cœur de l’une des galaxies Arp 299. Pendant près d’une décennie, les astronomes ont observé l’objet en utilisant à la fois des télescopes infrarouges et des radiotélescopes. Et ils ont alors observé une émission se déplaçant vers l’extérieur à haute vitesse, dans une direction – tout comme on pouvait s’y attendre d’un jet relativiste.

Cet événement extraordinaire est donc ici l’occasion d’apprendre comment se forment les jets relativistes et comment les trous noirs supermassifs prennent de l’ampleur en se nourrissant.

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Première vidéo d’une étoile déchiquetée par un trou noir
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Written by Brice Louvet

Passionné par les sciences, et relations humaines, je partage avec vous les nouvelles découvertes, des situations les plus insolites aux dossiers les plus intéressants



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