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Un trou noir surpris en train d’avaler une étoile

Crédits : Ute Kraus / Wikimedia

Une équipe d’astronomes annonce avoir détecté le signal d’une étoile déchirée par un trou noir supermassif à 290 millions d’années-lumière de la Terre. Un événement rare qui permet de mieux comprendre les propriétés physiques de ces objets. Les détails de l’étude sont publiés dans la revue Science.

Les trous noirs stellaires – comme celui étudié – se forment lorsque le centre d’une énorme étoile s’effondre sur lui-même. L’objet résultant ne peut être observé (puisqu’il absorbe la lumière). En revanche, la limite d’un trou noir – appelée l’horizon des événements, le point de non-retour – permet d’étudier les caractéristiques de ces objets encore très énigmatiques. Mais pour ce faire, encore faut-il avoir la chance de tomber en plein milieu d’un festin cosmique. Bonne nouvelle, nous avons eu cette chance il y a quelques années. En 2014, un trou noir a en effet été surpris en train de dévorer une étoile, à environ 290 millions d’années-lumière de distance.

Une vitesse de rotation estimée à 150 000 km/s

L’étoile, condamnée, semblait alors “pulser” des rayons X toutes les 131 secondes, et ce pendant 450 jours. Les données concernant cette étoile déchirée au niveau de l’horizon d’un trou noir (événement de marée profonde) auront permis aux astronomes de pouvoir estimer la masse de l’objet – 1 million de fois la masse du Soleil – et sa vitesse de rotation (spin) : environ 150 000 km/s. En d’autres termes, ce trou noir en plein festin tourne sur lui-même à la moitié de la vitesse de la lumière.

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Impression d’artiste d’un trou noir siphonnant le matériel d’une étoile. Crédits : ESO/L. Calçada

Une occasion rare

« Ce n’est pas très rapide. Il existe d’autres trous noirs dont les tours représentent environ 99 % de la vitesse de la lumière, rappelle tout de même Dheeraj Pasham, du MIT Kavli Institute (États-Unis) et principal auteur de l’étude. De telles éruptions de perturbation par effet de marée peuvent en revanche être utilisées pour estimer le spin des trous noirs supermassifs. Cette caractéristique était jusqu’à présent incroyablement délicate à cerner, dit-il. La plupart des trous noirs supermassifs sont en sommeil et n’émettent généralement pas beaucoup de rayons X ».

L’idée serait maintenant de pouvoir dénicher d’autres événements de ce genre, dans le but de définir un comportement “type” des trous noirs en train de se nourrir. « Nous commençons tout juste à comprendre la physique complexe en jeu ici, note Norbert Schartel, de l’Agence spatiale Européenne et co-auteur de l’étude. En trouvant d’autres exemples d’étoiles déchiquetées, nous pouvons établir un recensement des trous noirs de l’Univers et analyser le comportement de la matière dans certaines des régions et des conditions les plus extrêmes du cosmos ».

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