Un trou noir dévorant une étoile comme vous ne l’avez jamais vu

Lorsque, par malheur, une étoile s'approche un peu trop près d'un trou noir, c'est le drame. Sans aucune forme de procès, le monstre l'engloutit. Comme un ogre qui dévorerait un enfant imprudent. Des chercheurs de la Nasa ont récemment pu assister au repas gargantuesque d'un trou noir situé à seulement 250 millions d'années-lumière de notre Terre. Au centre d'une autre galaxie que la Voie lactée.

La relative proximité de l'événement -- c'est le cinquième exemple le plus proche jamais observé -- et la grande sensibilité du satellite NuSTAR -- pour Nuclear Spectroscopic Telescopic Array -- ont permis aux astronomesastronomes d'observer comme jamais auparavant la formation d'une couronne autour de l'horizon des événementshorizon des événements de ce trou noir. Le résultat de la destruction de l'étoile par la gravitégravité extrême du trou noir. Une sorte de structure faite de particules à très haute énergieénergie, un plasma chaud qui émet dans le domaine des rayons X.

De tels événements de rupture par effet de maréemarée, comme les appellent les chercheurs, se produisent en quelques semaines, voire quelques mois seulement. Un temps court sur lequel des observations peuvent être menées pour mieux comprendre ce qui arrive aux matériaux capturés par un trou noir supermassiftrou noir supermassif avant qu'ils ne soient complètement dévorés.

La plupart des événements de rupture par effet de marée — lorsqu’une étoile est déchirée par un trou noir —, qui entraînent la formation d’une couronne, produisent également des jets de matière qui se répandent dans l’espace loin du trou noir à ses pôles. AT2021ehb est le premier exemple confirmé d’une couronne se formant sans jets lors d’un événement de rupture par effet de marée. © Nasa, JPL-Caltech

Une couronne, mais pas de jet

Les astronomes décrivent ici l'événement appelé AT2021ehb. Il a été détecté pour la première fois le 1^er mars 2021 et s'est produit sur un trou noir d'environ 10 millions de fois la massemasse de notre SoleilSoleil. Pour vous faire une idée, c'est l'équivalent de la différence entre une boule de bowling et le Titanic, précisent les chercheurs. Facile, dans ces conditions, de comprendre que le côté de l'étoile le plus proche du monstre a été tiré plus fort que le côté éloigné. Jusqu'à ce que l'étoile se transforme en spaghetti de gazgaz chaud.

Selon les astronomes, pendant un événement de rupture par effet de marée, le flux de gaz claque comme un fouet autour du trou noir. Entrant en collision avec lui-même. Créant possiblement des ondes de choc et des flux de gaz vers l'extérieur. Le tout produit de la lumière visible ainsi que les ultravioletsultraviolets et des rayons Xrayons X. Le matériaumatériau commence alors à se déposer dans un disque tournant autour du trou noir comme de l'eau entourant un draindrain, avec un frottement générant des rayons X de faible énergie. Dans le cas d'AT2021ehb, cette série d'événements s'est déroulée sur seulement 100 jours.

Quelque 300 jours après la première détection de l'événement, NuSTAR a révélé une couronne tout à fait inattendue. Pour la première fois, les données n'ont pas montré aux astronomes de jet de gaz s'écoulant dans des directions opposées à partir du trou noir. « C'est vraiment spectaculaire, car cela signifie que nous pouvons potentiellement démêler ce qui cause les jets de ce qui cause les couronnes », explique Yuhan Yao, l'auteur principal de l'étude, dans un communiqué du Jet Propulsion Laboratory (NasaNasa). « Nos observations d'AT2021ehb sont en accord avec l'idée que les champs magnétiques ont quelque chose à voir avec la formation de la couronne des trous noirs, et nous voulons maintenant savoir ce qui rend ce champ magnétiquechamp magnétique si fort. » Pour cela, il faudra observer un maximum d'événements de rupture par effet de marée avec des télescopestélescopes comme SwiftSwift, Nicer et NuSTAR pour obtenir plus d'informations précises sur le phénomène.