Un trou noir supermassif dans une galaxie éloignée a été pris en train de consommer une étoile. À un certain moment dans le passé récent, une étoile s'est trop rapprochée du trou noir supermassif et a été déchirée. Les lambeaux tourbillonnaient autour du trou noir, et le Galaxy Evolution Explorer a repéré le souffle lumineux de la lumière ultraviolette.
"Ce type d'événement est très rare, nous avons donc la chance d'étudier l'ensemble du processus du début à la fin", a déclaré le Dr Suvi Gezari du California Institute of Technology, Pasadena, Californie. Gezari est l'auteur principal d'un nouvel article paru dans le numéro du 10 décembre de Astrophysical Journal Letters.
Pendant peut-être des milliers d'années, le trou noir est resté tranquillement au fond d'une galaxie elliptique sans nom. Mais une étoile s'est aventurée un peu trop près du trou noir endormi et a été déchirée par la force de sa gravité. Une partie de l'étoile déchiquetée tourbillonna autour du trou noir, puis commença à s'y plonger, déclenchant une fusée ultraviolette brillante que le Galaxy Evolution Explorer a pu détecter.
Aujourd'hui, le télescope spatial continue de regarder périodiquement cette lumière ultraviolette s'estomper tandis que le trou noir termine les morceaux restants de son repas stellaire. Les observations permettront à terme de mieux comprendre l'évolution des trous noirs avec leurs galaxies hôtes.
«Cela nous aidera grandement à peser les trous noirs dans l'univers et à comprendre comment ils se nourrissent et se développent dans leurs galaxies hôtes à mesure que l'univers évolue», a déclaré le Dr Christopher Martin de Caltech, co-auteur de l'article et principal enquêteur pour le Galaxy Evolution Explorer.
Au début des années 1990, trois autres trous noirs au repos ou dormants étaient soupçonnés d'avoir mangé des étoiles lorsque le satellite à rayons X allemand-américain-britannique de Röntgen a capté des fusées éclairantes à rayons X de leurs galaxies hôtes. Les astronomes ont dû attendre jusqu'à une décennie plus tard pour l'observatoire de rayons X Chandra de la NASA et l'observatoire de rayons X XMM-Newton de l'Agence spatiale européenne pour confirmer ces résultats, montrant que les rayons X des trous noirs s'étaient considérablement estompés - signe que les étoiles étaient avalé.
Maintenant, Gezari et ses collègues ont, pour la première fois, observé une frénésie alimentaire similaire se dérouler, en l'occurrence, à travers les yeux ultraviolets du Galaxy Evolution Explorer. Ils ont utilisé les détecteurs du télescope pour attraper une fusée ultraviolette d'une galaxie éloignée, puis ont regardé la fusée diminuer avec le temps, alors que le trou noir central de la galaxie consumait l'étoile. Des données supplémentaires de Chandra, du télescope Canada France Hawaii à Hawaï et du télescope Keck, également à Hawaï, ont aidé l'équipe à chroniquer l'événement sur plusieurs longueurs d'onde sur deux ans.
Les trous noirs sont des tas de matière concentrée dont la gravité est si forte que même la lumière ne peut pas s'échapper. Les trous noirs supermassifs résideraient au cœur de chaque galaxie, bien que certains soient considérés comme plus actifs que d'autres. Les trous noirs actifs entraînent le matériau environnant, le chauffant et le faisant briller. Les trous noirs dormants, comme celui de notre galaxie de la Voie lactée, ne font guère de bruit, ils sont donc difficiles à étudier.
C’est pourquoi les astronomes s’excitent quand une étoile sans méfiance erre trop près d’un trou noir dormant, un événement qui se produirait environ une fois tous les 10 000 ans dans une galaxie typique. Une étoile s’aplatira et s’étendra lorsque la gravité d’un trou noir à proximité surmontera sa propre gravité. Le même phénomène se produit chaque jour sur Terre, alors que la gravité de la lune tire sur notre monde, provoquant la montée et la chute des océans. Une fois qu'une étoile a été perturbée, une partie de son corps gazeux sera alors tirée dans le trou noir et chauffée à des températures qui émettent des rayons X et de la lumière ultraviolette.
"L'étoile ne pouvait tout simplement pas se maintenir", a déclaré Gezari, ajoutant: "Maintenant que nous savons que nous pouvons observer ces événements avec la lumière ultraviolette, nous avons un nouvel outil pour en trouver plus."
On pense que le nouveau trou noir d'alimentation est des dizaines de millions de fois plus massif que notre soleil. Sa galaxie hôte est située à 4 milliards d'années-lumière dans la constellation des Bootes.
Le concept d'un artiste et des informations supplémentaires sur le Galaxy Evolution Explorer sont en ligne à http://www.nasa.gov/galex/.
Le California Institute of Technology de Pasadena, en Californie, dirige la mission Galaxy Evolution Explorer et est responsable des opérations scientifiques et de l'analyse des données. Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA, également à Pasadena, gère la mission et construit l'instrument scientifique. La mission a été développée dans le cadre du programme Explorers de la NASA géré par le Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md. Des chercheurs parrainés par l'Université Yonsei en Corée du Sud et le Centre national d'études spatiales (CNES) en France ont collaboré à cette mission.
Source d'origine: communiqué de presse NASA / JPL
