Reconstitution : lorsqu’une étoile rencontre un trou noir




A quelque 290 millions d’années-lumière, au centre d’une galaxie lointaine appelée PGC 043234, une étoile passait un peu trop près d’un trou noir pesant quelques millions de fois la masse de notre Soleil. L’attraction gravitationnelle intense du trou noir a aspiré l’étoile et l’a mise en lambeaux projetant, à de très grandes vitesses, certains des débris stellaires dans l’espace, tandis que le reste est tombé à l’intérieur, le tout provoquant une puissante éruption de rayons X qui perdurera probablement pendant plusieurs années.

Les scientifiques de la NASA ont pu reconstituer l’ensemble de cet évènement cataclysmique, désigné ASASSN-14li, et vous pouvez voir à quoi cela ressemblait dans leur reconstitution ci-dessous.



L’évènement est connu sous le terme de perturbation de marée (Tidal disruption) et c’est le plus proche qui a pu être analysé en plus de 10 ans. En utilisant le télescope spatial Chandra, le Swift Gamma-ray Burst Explorer de la NASA, et le télescope XMM-Newton (ESA / NASA), les scientifiques ont eu une meilleure idée de ce qui se passe vraiment quand une étoile expérimente la mort par trou noir.

Selon le chercheur principal, Jon Miller, de l’université du Michigan aux États-Unis :

Nous avons vu des preuves pour une poignée de perturbations de marée au cours des dernières années et nous avons développé beaucoup d’idées sur ce qui se passe. Celle-ci représente la meilleure opportunité que nous avons eue jusqu’ici de vraiment comprendre ce qui arrive quand un trou noir met en lambeaux une étoile.

Miller et ses collègues soupçonnent qu’après la destruction d’une étoile par un trou noir, les débris stellaires qui ne sont pas projetés dans l’espace sont attirés vers l’intérieur et chauffés à des millions de degrés, ce qui génère une quantité incroyable de rayons X. Cette explosion de rayons X s’estompe alors que les morceaux de l’étoile déchiquetée tombent au-delà de l’horizon des événements du trou noir, là où même les particules de lumière ne peuvent s’échapper.

L’illustration présente un disque de débris stellaires autour du trou noir dans le coin supérieur gauche et une longue queue de débris qui a été expulsée hors du trou noir. Le spectre de rayons X obtenus avec Chandra (vu dans l’encadré) et le XMM-Newton montrent tous deux des lignes d’absorption, des baisses dans l’intensité des rayons X. (NASA/CXC/M.Weiss)



Curieusement, les scientifiques ont également détecté la présence d’un vent se déplaçant loin du trou noir au cours de cet évènement, au moment où l’éruption de rayons X se dissipait. Il semble que lorsque le matériau est aspiré à l’intérieur, les restes gazeux de l’étoile forment un disque chaud qui se déplace sur une orbite elliptique autour du trou noir.

Selon Miller :

Comme le centre du disque est si chaud, il expulse une partie de son matériel vers l’extérieur avec le vent.

Ces résultats confirment certaines de nos récentes idées sur la structure et l’évolution des cas de perturbation de marée. A l’avenir, les perturbations de marée pourraient nous fournir des laboratoires pour étudier les effets d’une extrême gravité.