Une étoile détruite par un trou noir d’un type rare

Par: Monique Menard | 2020-04-16

L’observatoire de l’ESA « XMM-Newton » a découvert un type de phénomène cosmique très rare et insaisissable: un trou noir de poids moyen lors de la rupture et de l’absorption d’une étoile proche.

Il existe différents types de trous noirs dans l’univers: les étoiles massives créent un trou noir de masse stellaire, et au centre des galaxies, on trouve des trous noirs ultra-massifs pesant des milliards de soleils. Le plus rare est considéré comme le type situé entre ces extrêmes: les trous noirs de masse moyenne. Les scientifiques supposent que ce sont les germes des futurs trous noirs supermassifs, mais ces monstres sont particulièrement insaisissables, et n’ont donc pour l’instant trouvé que très peu de candidats fiables pour leur rôle.

Une équipe de chercheurs utilisant les données des observatoires spatiaux à rayons X XMM-Newton, Chandra et Swift a découvert un énorme flash de rayonnement sur les franges d’une galaxie lointaine, libéré lorsqu’une étoile s’approchait trop près d’un trou noir et était ensuite absorbée par celui-ci. Les scientifiques pensent que l’étoile a été détruite par un trou noir dont la masse est environ cinquante mille fois supérieure à celle du Soleil.

« C’est incroyablement excitant: ce type de trou noir n’a jamais été découvert auparavant. Oui, plusieurs candidats ont été trouvés, mais en général, ils sont extrêmement rares. Jusqu’à présent, c’est le meilleur exemple d’un trou noir de masse intermédiaire ». – déclare l’auteur principal de l’étude, Dachen Lin, de l’université du New Hampshire.


Le candidat au trou noir et sa galaxie maîtresse. Crédit: Optique: NASA/ESA/Hubble/STScI; Rayons X: NASA/CXC/UNH/D. Lin et al.

Il existe plusieurs spéculations sur la façon dont ces objets apparaissent. Un des scénarios de formation est la fusion effrénée d’étoiles massives dans des amas d’étoiles denses. Au moment où ces trous noirs se sont formés, ces zones de l’espace ont eu tendance à s’épuiser, laissant les trous noirs sans matière. En l’absence de masse à consommer, l’objet émet peu d’énergie, ce qui le rend difficile à détecter.

L’une des rares méthodes dont disposent les astronomes consiste à attendre que l’étoile s’approche du trou noir et de sa destruction, ce qui active essentiellement l' »appétit » du trou noir et l’incite à émettre un rayonnement qui tombe sous les yeux des télescopes.

Lin et ses collègues passaient au crible les données de l’observatoire spatial à la recherche d’un candidat. Ils ont identifié un objet dans les observations d’une grande galaxie à une distance d’environ 740 millions d’années-lumière de la Terre.

« En comparant toutes les données, nous avons déterminé que la malheureuse étoile a probablement été détruite en octobre 2003 et a produit une poussée d’énergie qui s’est dissipée au cours des dix années suivantes environ », a déclaré le co-auteur de la recherche, Jay Strader, de l’université de l’État du Michigan (États-Unis).

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