💥 Ces trous noirs qui rotent des années après avoir mangé une étoile

Un trou noir supermassif qui, des années après avoir dévoré une étoile, continue d’émettre des ondes radio intenses: c’est exactement ce que les astronomes viennent d’observer. Un phénomène comparable à un « rot » cosmique, qui montre que le festin de ces géants n’est pas terminé quand la lumière visible s’éteint.

Les disruptions par effet de marée (TDE) se produisent quand une étoile s’aventure trop près d’un trou noir supermassif. Sous l’effet d’une gravité extrême, elle est étirée en un filament de gaz, un processus connu sous le nom de « spaghettification ». Ces évènements sont rares, environ une tous les 100 000 ans par galaxie, ce qui pousse les astronomes à surveiller un grand nombre de galaxies pour espérer en capturer.

Une étoile passant trop près d’un trou noir supermassif.
Image Wikimedia

Pendant six ans, une équipe a utilisé le Very Large Array (VLA) au Nouveau-Mexique pour réaliser les premières observations radio systématiques de dizaines de TDE. En croisant ces données avec des archives optiques, ultraviolettes et de nouveaux relevés X, ils ont analysé 31 TDE bien documentés. Leurs résultats, publiés dans The Astrophysical Journal, montrent que les sursauts radio tardifs apparaissent dans deux situations extrêmes: soit le trou noir engloutit le gaz très rapidement, soit son rythme d’alimentation s’est considérablement ralenti.
Dans les deux cas, une partie du gaz est éjectée au lieu d’être avalée, et entre en collision avec le gaz environnant. Ce choc génère des ondes qui accélèrent les particules, produisant un rayonnement synchrotron dans le domaine radio. Ce mécanisme se déroule de la même façon, quelle que soit la taille du trou noir, qu’il soit modeste ou des millions de fois plus massif que le Soleil, selon les astrophysiciens.

De plus, un indice chimique permet de prédire ces éruptions tardives: la présence de raies d’hélium dans le spectre optique précoce. Cette signature indique que les débris stellaires mettent du temps à former un disque stable autour du trou noir, garantissant presque à coup sûr un « rot » cosmique futur. Les astronomes estiment que la période de 2 à 6 ans après la découverte est la plus propice pour détecter ces signaux radio, et que près de 40 % des TDE génèrent de telles émissions tardives.

Grâce à cette empreinte prédictive, les chercheurs peuvent désormais filtrer les trous noirs calmes et concentrer leurs efforts sur ceux qui promettent un spectacle tardif. Cela permet d’optimiser l’utilisation du temps de télescope, une ressource précieuse.