Ce trou noir qui enfreint les règles détruit une étoile d’une manière très déroutante

C’est un fait, certains trous noirs sont tellement massifs qu’ils sont capables d’anéantir des étoiles tout aussi massives. Un tel phénomène répond généralement aux règles de ce que les astronomes appellent un évènement de rupture par effet de marée. Les scientifiques ont récemment été surpris de découvrir un trou noir qui a enfreint ces règles lorsqu’il a détruit une étoile éloignée de son centre galactique.

Qu’est-ce qu’un évènement de perturbation par effet de marée ?

Pour la toute première fois, des astronomes de l’université hébraïque de Jérusalem et de l’université de Californie à Berkeley ont détecté un évènement de perturbation par effet de marée (« tidal disruption event » ou TDE en anglais) loin du centre d’une galaxie. En premier lieu, il faut savoir qu’un TDE est un phénomène astronomique transitoire qui se produit lorsqu’une étoile passe si près d’un trou noir supermassif qu’elle est tirée par la force de marée du trou noir. Ce phénomène se manifeste par de violentes perturbations stellaires qui aboutissent à la fragmentation de l’étoile, voire sa destruction.

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Ces évènements astronomiques rares ont jusqu’à présent été observés à proximité du centre d’une galaxie où il y a un trou noir supermassif. Les astronomes en ont déduit que les TDE se produisent lorsqu’une étoile s’aventure trop près d’un trou noir supermassif et est déchirée par son immense force gravitationnelle. Ils ont cependant eu la surprise de découvrir que cette règle a été enfreinte par un trou noir situé à environ 650 millions d’années-lumière de la Terre. En effet, ce TDE s’est produit à environ 2 600 années-lumière du noyau de la galaxie hôte de ce trou noir.

Un phénomène qui bouleverse les lois de l’astrophysique

D’après les résultats de la recherche publiée dans la revue The Astrophysical Journal Letters, cet évènement, baptisé AT 2024tvd, s’est aussi démarqué par le fait que ses ondes radio ont pulsé, puis diminué plus rapidement que jamais auparavant. Les chercheurs ont expliqué que cette découverte bouleverse les hypothèses des scientifiques sur le comportement des trous noirs lorsqu’ils absorbent des étoiles, ainsi que sur leur localisation. En effet, ces signaux radio retardés et puissants suggèrent de nouveaux processus, jusqu’alors inconnus, qui contrôlent la manière dont les trous noirs expulsent la matière au fil du temps.

Notons que cette découverte a été rendue possible grâce à des observations de haute qualité réalisées par plusieurs des plus grands radiotélescopes du monde, dont le Zwicky Transient Facility qui a permis d’observer AT 2024tvd pour la première fois en 2024. Pendant les dix mois qui ont suivi la découverte de ce phénomène, les chercheurs l’ont soumis à une surveillance constante, et c’est ce qui a permis d’identifier deux éruptions radio distinctes, retardées respectivement de 80 et 194 jours après le début du TDE.

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Les astronomes ont pu déterminer qu’après le retard, la première augmentation a chuté brutalement. Quant à la seconde éruption, elle a augmenté encore plus rapidement, avant de chuter brusquement. Ces observations indiquent que de puissants écoulements de matière ont été émis depuis les environs du trou noir, non pas immédiatement après la destruction stellaire, mais plusieurs mois plus tard, suggérant des processus retardés et complexes consécutifs à la perturbation. Par ailleurs, ce que les astronomes croyaient être un trou noir s’effondre : un nouvel objet cosmique remet le modèle en question.