Un trou noir gobant une étoile a été identifié à 8,5 milliards d’années-lumière de la Terre. C’est la détection la plus lointaine de ce type d’événement cataclysmique.

Les étoiles qui se promènent un peu trop près des trous noirs sont bien imprudentes. Elles finissent généralement déchirées par la gravité extrême des trous noirs, qui engloutissent volontiers cette matière. On vient tout juste de détecter le plus éloigné de ces événements, annonce l’Observatoire européen austral (ESO) ce 30 novembre 2022. La détection est détaillée dans la revue Nature.

L’événement observé est nommé AT2022cmc. La lumière qu’il a produite a entamé son voyage vers nous alors que l’Univers n’avait qu’un tiers de son âge actuel (14 milliards d’années). La source de ce phénomène rare est estimée à 8,5 milliards d’années-lumière de la Terre. Elle se trouve au centre de sa galaxie hôte. Il s’agit d’un trou noir supermassif, qui a expulsé les restes de l’étoile dévorée dans un jet de matière évoluant à une vitesse proche de celle de la lumière.

Vue d'artiste de l'événement AT2022cmc. // Source : Carl Knox – OzGrav, ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery, Swinburne University of Technology
Vue d’artiste de l’événement AT2022cmc. // Source : Carl Knox – OzGrav, ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery, Swinburne University of Technology

Un événement de rupture par effet de marée, ou quand un trou noir avale une étoile

On parle aussi d’événement de rupture par effet de marée pour décrire ce type de cataclysme, rappellent les scientifiques dans leur étude. « Les événements de rupture par effet de marée sont des explosions d’énergie électromagnétique libérées lorsque des trous noirs supermassifs au centre des galaxies perturbent violemment une étoile qui passe trop près. » C’est un peu comme si l’on pressait un tube de dentifrice au milieu fortement. De la matière est éjectée depuis les extrémités. C’est un phénomène comparable, mais au niveau des deux pôles du trou noir en rotation.

L’étude de cette source a été rendue possible par plusieurs observatoires et par la coordination de diverses équipes de recherche. AT2022cmc a d’abord été détecté le 11 février 2022, dans le cadre du Zwicky Transient Facility, un relevé astronomique mobilisant un télescope de l’observatoire Palomar (Californie). Face à cet événement atypique, d’autres observations ont été rapidement organisées. Ainsi, c’est grâce au radiotélescope Noema, situé dans les Alpes, que la source a pu être caractérisée. Quant au Très Grand Télescope de l’ESO, de l’Observatoire du Cerro Paranal au Chili, il a identité la provenance de AT2022cmc.

Bientôt, le télescope James Webb observera aussi cette source

Les analyses ne sont pas terminées. Il est également prévu que les télescopes spatiaux Hubble et James Webb contribuent à l’étude de cette source. Cela ne sera possible que lorsque l’intensité lumineuse du jet de matière se sera réduite.

Cette détection est importante, car les chercheurs ignorent encore pourquoi toutes les rencontres entre des trous noirs et des étoiles n’émettent pas systématiquement des jets de matière. Seul 1 % des événements de rupture par effet de marée provoquent l’éjection de jets de plasma, rappelle l’ESO. Une hypothèse envisagée repose sur la rotation des trous noirs : ce seraient ceux qui tournent le plus vite sur eux-mêmes qui seraient capables d’alimenter des jets aussi éclatants.


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