Les astronomes voient pour la première fois le réveil d’un trou noir massif en temps réel

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La plupart des galaxies, y compris la nôtre, la Voie lactée, ont en leur centre un trou noir massif, dont la masse est plus de cent mille fois supérieure à celle de notre Soleil. Pour la première fois, une équipe d’astronomes a observé le réveil de. un de ces colosses. Cela s’est produit fin 2019 au cœur de SDSS1335+0728, une galaxie indescriptible située à 300 millions d’années-lumière, dans la constellation de la Vierge, qui n’avait rien de spécial jusqu’à ce qu’elle commence soudainement à briller avec une force inhabituelle jamais vue auparavant. Selon une étude à paraître dans la revue « Astronomy & Astrophysics », c’est ainsi que le monstre est né.

“Imaginez que vous observez une galaxie lointaine depuis des années et qu’elle semble toujours calme et inactive”, explique Paula Sánchez Sáez, astronome à l’Observatoire européen austral (ESO) en Allemagne. Soudain, votre [núcleo] commence à montrer des changements drastiques de luminosité, d’une manière totalement différente de ce qui avait été observé auparavant. » C’est ce qui est arrivé au SDSS1335+0728 lorsqu’en décembre 2019, il a considérablement augmenté sa luminosité. C’est pourquoi il est désormais classé comme « noyau galactique actif » (AGN, une région compacte et lumineuse alimentée par un trou noir massif).

Certains phénomènes, tels que les explosions de supernova ou les perturbations de marée (lorsqu’une étoile s’approche trop près d’un trou noir et se brise), peuvent provoquer l’éclairage soudain des galaxies. Mais ces variations de luminosité durent généralement quelques dizaines, voire quelques centaines de jours. Aujourd’hui, plus de quatre ans après avoir été vu pour la première fois « s’allumer », SDSS1335+0728 continue d’augmenter en luminosité. De plus, les variations détectées dans la galaxie ne ressemblent à rien de ce qui a été observé auparavant, ce qui laisse entrevoir une explication différente.

Comportement sans précédent

L’équipe a cherché à comprendre ces variations de luminosité en combinant des données d’archives et de nouvelles observations provenant de plusieurs installations, notamment l’instrument X-shooter du Very Large Telescope (VLT) de l’ESO dans le désert d’Atacama. En comparant les données prises avant et après décembre 2019, ils ont découvert que SDSS1335+0728 émet désormais beaucoup plus de lumière dans les longueurs d’onde ultraviolettes, optiques et infrarouges. La galaxie a également commencé à émettre des rayons X en février 2024. « Ce comportement est sans précédent », déclare Sánchez Sáez, également affilié au Millennium Institute of Astrophysics (MAS), au Chili.

«L’option la plus tangible pour expliquer ce phénomène est que nous voyons comment le [núcleo] de la galaxie commence à montrer (…) une activité”, déclare la co-auteure Lorena Hernández García, du MAS et de l’Université de Valparaíso, au Chili. “Si tel est le cas, ce serait la première fois que nous assistons à l’activation d’un trou noir massif en temps réel.”

“Ces monstres géants dorment généralement et ne sont pas directement visibles”, explique le co-auteur Claudio Ricci, de l’Université Diego Portales, également au Chili, à propos des trous noirs massifs au centre des galaxies. «Dans le cas de SDSS1335+0728, nous avons pu observer le réveil du trou noir massif, [que] “Tout à coup, il a commencé à se régaler du gaz disponible dans son environnement, devenant très brillant”, décrit-il.

Des études antérieures ont noté que les galaxies dormantes deviennent actives après plusieurs années, mais c’est la première fois que le processus lui-même, l’éveil du trou noir, est observé en temps réel. Selon Ricci, qui est également affilié à l’Institut Kavli d’astronomie et d’astrophysique de l’Université de Pékin en Chine, “c’est quelque chose qui pourrait également arriver à notre propre Sagittaire A*”, le trou noir massif situé au centre de notre galaxie. , mais on ne sait pas quelle est la probabilité que cela se produise.

Des observations de suivi sont encore nécessaires pour exclure d’autres explications. Une autre possibilité est que nous assistions à un événement de perturbation des marées inhabituellement lent, voire à un nouveau phénomène. S’il s’agit effectivement d’un événement de perturbation de marée, ce serait l’événement le plus long et le plus faible jamais observé. « Quelle que soit la nature des variations, [esta galaxia] “Cela fournit des informations précieuses sur la façon dont les trous noirs se développent et évoluent”, explique Sánchez Sáez. “Nous espérons que des instruments comme MUSE sur le VLT ou ceux du prochain télescope extrêmement grand (ELT) seront essentiels à la compréhension [por qué la galaxia está brillando]«.

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