Les astronomes ont découvert un nouvel extrême dans le catalogue de phénomènes violents de l’univers – une classe d’explosions cosmiques si puissantes qu’ils se classent parmi les événements les plus énergiques depuis le Big bang.
Ces événements rares et ultra-lumineux ont été observés dans les centres de trois galaxies éloignées, où supermassive trous noirs illuminé alors qu’ils déchirent des étoiles massives qui s’éloignaient trop près. Contrairement aux explosions stellaires typiques, qui illuminent et s’estompent dans les semaines après des éclats d’énergie spectaculaires, ces balises cosmiques ont mis des mois à atteindre une luminosité maximale et sont restées visibles pendant des années. Les scientifiques ont maintenant classé ces événements comme des transitoires nucléaires extrêmes (ENT).
Un tel événement, nommé GAIA18CDJ, a publié autant d’énergie en un an que 100 Suns émettraient toute leur vie.
« Au cours du départ, il y avait une indication que nous recherchions quelque chose d’assez extrême en termes d’énergie », » Jason Hinklemaintenant astronome à l’Université de l’Illinois Urbana-Champaign qui a identifié les fusées Télescope spatial Gaiaa dit en direct de la science.
Ce qui distingue les Ents, ce n’est pas seulement leur immense énergie mais aussi leur longévité, a déclaré Hinkle. Leur luminosité soutenue leur permet d’être vues sur de vastes distances cosmiques – beaucoup plus loin que des explosions stellaires typiques – donnant aux astronomes une occasion rare de sonder l’univers éloigné et précoce.
« Nous poussons les limites supérieures de ce que nous comprenons être les environnements les plus énergiques de l’univers », a déclaré la co-auteure de l’étude, Anna Payne, scientifique du personnel au Space Telescope Science Institute du Maryland, dans une NASA déclaration.
Les événements, décrits dans une étude publiée le 4 juin dans la revue Avancées scientifiquesfournir aux scientifiques un nouvel outil puissant pour étudier le plus tôt, trous noirs les plus éloignés Et comment ils ont évolué aux côtés de leurs galaxies hôtes.
Une nouvelle classe de cataclysm
En 2020, Hinkle a remarqué quelques fusées inhabituellement brillantes et durables tout en analysant les données du télescope Gaia, qui a surveillé le ciel pour les changements de lumière à partir d’étoiles éloignées et de galaxies. Les deux fusées éclairées ont été initialement enregistrées en 2016 et 2018.
Puis, en 2023, un troisième événement étonnamment similaire était détecté par l’installation transitoire de Zwicky, Surnommé « Barbie » ou « effrayant Barbie » pour son catalogue ID ZTF20ABRBEIE. La découverte a aidé à confirmer que ces fusées éclairantes n’étaient pas des anomalies isolées et représentent plutôt une nouvelle classe d’explosions cosmiques puissantes, a déclaré Hinkle.
« Tout a cliqué ensemble », a-t-il déclaré. « Il y avait cette classe certes mais très excitante de transitoires nucléaires extrêmes. »
Pour épingler l’identité de ces explosions mystérieuses, les chercheurs ont coordonné des observations en utilisant un réseau d’observatoires, y compris la NASA néo-iewise maintenant Astéroïdes Hunter, qui a aidé à cartographier la poussière entourant chaque trou noir, offrant des indices sur leur environnement.
Pendant ce temps, l’Observatoire Swift de Neil Gehrels a aidé à confirmer que ces événements n’étaient pas causés par des supernovas ou d’autres processus astrophysiques connus, a noté l’étude. Les données de l’Observatoire ont montré que les explosions émettent la majeure partie de leur énergie dans la lumière ultraviolette (UV), et la façon dont les rayons X, les UV et la lumière optique ont éclairé et s’estompé au fil du temps a créé une courbe de lumière distinctive. Ce modèle – comme une empreinte digitale cosmique – correspondait à ce que les astronomes attendraient d’un trou noir déchirant une étoile, confirmant que les explosions étaient liées à des trous noirs supermassifs dans les centres des galaxies.
Désormais, avec trois cas confirmés, les astronomes espèrent utiliser les données comme guide pour les enquêtes à venir pour identifier plus de fusées éclairantes qui correspondent au profil ORL – et, ce faisant, découvrir des trous noirs distants et éloignés qui resteraient autrement cachés.
Une mission clé qui pourrait aider à repérer les Ent assombri par les préoccupations budgétaires. Avec sa puissante sensibilité infrarouge, il pourrait détecter des dizaines d’Ents d’il y a plus de 12 milliards d’années. Des découvertes supplémentaires sont attendues des observations au sol de l’enquête héritée sur l’espace et le temps Observatoire Vera C. Rubinqui scannera de vastes régions du ciel avec une profondeur et une résolution sans précédent.
Hinkle soupçonne que ces enquêtes à venir pourraient non seulement cataloguer davantage d’ents, mais également découvrir les variations et la diversité au sein de cette nouvelle classe d’explosions cosmiques.
« La nature aime être délicate », a-t-il déclaré. « Quelle est la périphérie que nous n’avons pas encore explorée? »
