Un trou noir supermassif se réveille sous les yeux des astronomes

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Il y a quatre ans et demi, une galaxie banale est soudainement devenue très spéciale. Crédits : ESO/M. Messager de Korn

En décembre 2019, les astronomes ont observé un événement sans précédent : le trou noir supermassif situé au centre de la galaxie SDSS1335+0728 a soudainement commencé à émettre une lumière intense. Ce phénomène rare pourrait représenter le « réveil » d’un trou noir, offrant aux scientifiques une occasion unique d’étudier les mécanismes complexes de ces objets cosmiques fascinants. 

L’éveil d’un ogre cosmique

Il y a encore quelques années, la galaxie SDSS1335+0728 était considérée comme insignifiante par la communauté astronomique. Tout a changé en décembre 2019, lorsque la luminosité du trou noir supermassif situé au centre de l’objet a commencé à augmenter de manière spectaculaire. Ce phénomène a attiré l’attention des astronomes du monde entier, initiant une série d’observations et d’études pour comprendre les causes et les implications de cette transformation.

Les premières observations ont révélé une augmentation progressive de l’émission de lumière infrarouge, visible et ultraviolette, suggérant que le trou noir entrait dans une phase active. Ce processus a culminé en février 2024, lorsque l’objet commença à émettre un rayonnement intense de rayons X. Ces émissions sont le résultat de l’accumulation de gaz et de poussière autour du trou noir chauffés à des températures extrêmes par les forces gravitationnelles intenses avant d’être engloutis.

Le changement de luminosité de SDSS1335+0728 est particulièrement notable, car il est beaucoup plus rapide que les variations observées habituellement dans les trous noirs supermassifs. Ce comportement inédit a soulevé des questions sur les processus qui peuvent amener cet objet silencieux à devenir soudainement très actif.

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Illustration d’artiste d’un trou noir supermassif émettant un jet de particules énergétiques. Crédits : NASA/JPL-Caltech

AGN ou simple perturbation ?

Selon les astronomes, ce trou noir pourrait s’être mué en un noyau actif de galaxie (AGN), un objet capable d’éclipser sa galaxie hôte par la quantité de lumière qu’il émet.

Observer un trou noir en train de devenir un AGN offrirait une opportunité sans précédent de comprendre comment ces objets passent d’un état à l’autre et comment ils influencent leur environnement galactique.

L’équipe de chercheurs s’efforce toujours d’exclure une autre possibilité : celle d’un événement de rupture par perturbation de marée (TDE) inhabituellement long. Pour rappel, les TDE se produisent lorsqu’un trou noir dévore une étoile ou un nuage de gaz trop proche, ce qui entraîne une augmentation temporaire de la luminosité. Cependant, pour expliquer la durée et l’intensité de la lumière observée autour de SDSS1335+0728, cet événement devrait être beaucoup plus prolongé que ceux connus auparavant.

Ce trou noir environ un million de fois plus lourd que le Soleil continue de faire l’objet de surveillances attentives. Qu’il s’agisse d’une activation AGN ou d’un TDE unique, chaque observation fournit des informations cruciales sur la croissance et l’évolution des trous noirs supermassifs. Ces données pourraient également offrir des indices sur la possibilité que des trous noirs silencieux, comme Sagittarius A* au centre de notre propre galaxie, puissent entrer en activité de manière similaire.

Les détails de l’étude sont publiés dans Astronomy & Astrophysics.