Dans l’Univers, il arrive parfois que des trous noirs absorbent des étoiles qui passent un peu trop près. Ce processus permet à ces ogres cosmiques de gagner en masse. Récemment, des chercheurs ont identifié des preuves témoignant de l’un de ces processus aux proportions gargantuesques impliquant un trou noir supermassif et une énorme étoile.
Des perturbations de marée à l’œuvre
Lorsqu’une étoile s’approche trop près d’un trou noir, les forces de marée gravitationnelle extrêmement puissantes exercées par ce dernier peuvent déchirer l’étoile en morceaux. Ces phénomènes sont appelés « tidal disruption events » (TDEs), pouvant se traduire par « évènements de rupture par effet de marée ».
Ce processus peut avoir différentes conséquences en fonction de la taille du trou noir, de la masse de l’étoile et de la distance à laquelle elle se trouve de l’objet. Dans certains cas, une partie des débris de l’étoile peut être accélérée vers le trou noir et former un disque d’accrétion autour de lui. Ce disque d’accrétion peut alors émettre des radiations, y compris des rayons X, en raison du chauffage et de la friction entre les particules de débris. Si les débris continuent de s’approcher du trou noir, ils peuvent finir par être « avalés » par ce dernier, augmentant ainsi sa masse. Ce processus peut également libérer une quantité considérable d’énergie sous forme de rayonnement, ce qui peut être détecté par les astronomes.
Dans le cadre de ces nouveaux travaux, des chercheurs ont utilisé les observatoires à rayons X Chandra (NASA) et XMM-Newton (ESA) pour examiner l’un de ces évènements connus sous le nom de ASASSN-14, découvert en 2014. Vous le retrouverez à environ 280 millions d’années-lumière de la Terre.
Une étoile trois fois plus massive que le Soleil
Plus concrètement, les chercheurs ont utilisé leurs deux puissants instruments pour étudier ces longueurs d’onde enracinées dans ce processus. Ils ont ensuite pu déterminer les concentrations d’éléments entourant le trou noir pour finalement analyser le rapport azote/carbone présent sur la « scène du crime » cosmique. D’après l’étude, le rapport observé semble correspondre à ce qui devrait se trouver à l’intérieur d’une étoile environ trois fois plus massive que le Soleil.
« Nous voyons les entrailles de ce qui était autrefois une grande étoile« , résume ainsi dans un communiqué Jon Miller, de l’Université du Michigan, qui a dirigé l’étude. Observer la destruction d’une étoile massive par un trou noir supermassif est intéressant, car les étoiles plus massives devraient être nettement moins communes que les étoiles de masse inférieure.
Ces résultats, publiés dans The Astrophysical Journal Letters, contrastent avec des résultats antérieurs suggérant que l’étoile impliquée abritait environ 0,6 fois la masse de notre soleil. D’autres études avaient même suggéré que le gaz entourant le trou noir n’était pas du tout associé à une étoile, mais provenait plutôt d’un ensemble d’éruptions libérées par l’objet lui-même.
