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Ce trou noir supermassif dépouille une étoile tous les 114 jours

Crédits : NASA GSFC / Chris Smith (USRA / GESTAR)

Réglée comme une horloge, une galaxie lointaine s’illumine tel un feu d’artifice depuis au moins 2014. D’après une équipe d’astronomes, ces événements répétitifs témoigneraient de la lente agonie d’une étoile piégée autour d’un trou noir.

Tout a commencé il y a un peu plus de six ans, en novembre 2014. À l’époque, des astronomes s’appuyant sur le All Sky Automated Survey for SuperNovae (ASAS-SN), un programme automatisé à la recherche de nouvelles supernovas piloté par l’Université de l’Ohio, étaient tombés sur un “flash” émanant d’une galaxie retrouvée à 570 millions d’années-lumière de la Terre. Au départ, les chercheurs ont naturellement décrit l’événement comme une supernova ordinaire (explosion d’une étoile en fin de vie).

Or, quelques années plus tard, une seconde équipe d’astronomes s’est penchée sur les données de l’ASAS-SN. Ces derniers ont finalement isolé dix-sept autres éruptions du même genre en provenance de la même région. Plus intéressant encore, chacun de ces événements était espacé de précisément 114 jours. Dès lors, les chercheurs ont exclu l’hypothèse de la supernova, privilégiant l’idée d’une étoile piégée dans une orbite mortelle autour d’un trou noir supermassif.

Réglé comme une horloge

Un trou noir supermassif qui consomme de la matière (généralement lorsqu’ils déchiquettent une étoile passée un peu trop près) émet énormément d’énergie sous forme de rayonnement électromagnétique. L’objet apparaît alors très brillant. Dans certains cas, de puissants jets de matière peuvent également émerger.

Toutefois, ces événements sont généralement ponctuels. Ici, en revanche, ils sont répétitifs. Au lieu de suivre un chemin à peu près circulaire, à l’instar de la Terre autour du Soleil, l’étoile concernée dans ce cas précis suit une orbite extrêmement allongée qui la ramène très près du trou noir, avant d’être effleurée, tous les 114 jours.

trou noir étoile
Animation représentant l’étoile se rapprochant du trou noir. Crédits : NASA GSFC / Chris Smith

Pour valider le cycle, les chercheurs ont également prédit les dates auxquelles ces éruptions devaient se manifester au cours de l’année 2020 (les 17 mai, 7 septembre et 26 décembre). Résultat, les “éclairs de lumière” sont apparus au bon moment à chaque fois. “C’est vraiment excitant. Nous avons vu des trous noirs faire beaucoup de choses, mais nous ne les avions encore jamais vus provoquer d’éruptions aussi régulières“, souligne déclare Patrick Vallely, coauteur de l’étude.

Cette nouvelle découverte pourrait aider les astronomes à repérer davantage de ces événements à l’avenir. Nous pourrions alors mieux appréhender les phénomènes d’accrétion de masse des trous noirs. L’étude sera prochainement publiée dans The Astrophysical Journal.