Un trou noir supermassif errant découverte en plein festin
Une découverte surprenante
Des astronomes ont découvert un trou noir supermassif qui semble dévorer une étoile située à 600 millions d’années-lumière de nous, errant dans une galaxie qui possède déjà un trou noir encore plus massif en son centre.
Cet événement, nommé AT2024tvd, a d’abord été repéré par l’observatoire Palomar grâce à la Zwicky Transient Facility, puis confirmé par de puissants télescopes spatiaux tels que Hubble et Chandra, qui ont permis de localiser précisément la scène de ce “crime cosmique”.
Un trou noir hors des sentiers battus
Étonnamment, le trou noir responsable de ce phénomène n’était pas localisé au centre de sa galaxie hôte, contrairement aux habitudes des trous noirs supermassifs.
En effet, celui-ci se trouvait à 2 600 années-lumière du centre galactique, ce qui représente une distance immense sur le papier, mais relativement faible par rapport à la distance entre notre Soleil et Sagittaire A—le trou noir au centre de la Voie lactée.
Le phénomène de disruption par effet de marée
Les événements de disruption par effet de marée (ou TDE pour Tidal Disruption Events) surviennent lorsqu’un trou noir exerce une attraction gravitationnelle si intense sur une étoile qu’il l’étire, la déchiquète et l’engloutit dans une danse mortelle appelée “spaghettification”.
L’énergie émise par cet événement éphémère est colossale, rivalisant même avec l’intensité lumineuse d’une supernova, l’explosion cataclysmique d’une étoile massive.
Ces explosions lumineuses couvrent tout le spectre électromagnétique, rendant les TDE indispensables pour détecter des trous noirs autrement indétectables, comme cet objet errant récemment découvert.
« Les événements de disruption par effet de marée ont un potentiel formidable pour révéler la présence de trous noirs massifs que nous ne pourrions autrement pas détecter », a déclaré Ryan Chornock, chercheur à l’Université de Californie à Berkeley et membre de l’équipe ZTF, dans un communiqué de presse de la NASA. « Les théoriciens ont prédit qu’une population de trous noirs massifs éloignée des centres galactiques devait exister, mais maintenant nous pouvons utiliser les TDE pour les trouver. »
Une première dans l’astronomie optique
Ce qui distingue AT2024tvd, c’est que c’est le premier TDE délocalisé découvert via des relevés optiques, selon un article promis à paraître dans The Astrophysical Journal Letters et également publié sur arXiv.
Cette découverte montre que les trous noirs “voyageurs”, déformant l’espace-temps en toute obscurité, peuvent être repérés à condition qu’un objet s’offre en sacrifice.
Théories sur l’origine du trou noir errant
L’équipe a émis plusieurs hypothèses sur la manière dont ce trou noir errant s’est retrouvé si éloigné dans la galaxie, à proximité immédiate du trou noir supermassif central (dont la masse estimée atteint environ un million de masses solaires, soit au moins dix fois moins que celle du trou noir central).
Une possibilité est que le trou noir était jadis au centre d’une petite galaxie englobée par une plus grande, et qu’il erre désormais dans celle-ci. Une autre hypothèse est qu’il était autrefois en interaction avec un système à trois corps et qu’il a été expulsé par les objets plus massifs.
« Si le trou noir a traversé une interaction triple avec deux autres trous noirs au centre galactique, il peut toujours rester lié à la galaxie, en orbite autour de la région centrale », a expliqué Yuhan Yao, chercheur également à UC Berkeley et auteur principal de l’étude, dans le même communiqué. Cependant, l’équipe reste dans l’incertitude concernant la possibilité que le trou noir ait été repoussé ou soit en cours d’attirance par son homologue plus massif.
Un aperçu vers de nouvelles découvertes
Avec l’arrivée de futurs instruments tels que le Vera Rubin Observatory et le Roman Space Telescope, les astronomes espèrent que cela ne représente que le début d’une toute nouvelle catégorie de découvertes.
Car si l’idée d’un trou noir engloutissant une étoile est perturbante, celle de tels objets affamés voyageant dans l’espace à des emplacements inattendus l’est encore plus.
