Les astronomes ont jeté un regard détaillé sur un événement cosmique rare et incroyablement violent résultant d’une star malheureuse s’aventurant trop près d’un trou noir supermassif. L’équipe derrière la recherche espère que cela pourrait en révéler plus sur la façon dont ces événements, surnommés «événements de perturbation des marées» ou «TDES», influencent l’évolution de leurs galaxies hôtes.
Ces batailles brutales entre les corps stellaires et l’immense gravité des trous noirs avec des masses des millions, voire des milliards de fois, celle du soleil entraîne des étoiles déchiquetées et alimentées aux trous noirs. Ce cannibalisme cosmique provoque des explosions de lumière qui peuvent éclipser la lumière combinée de chaque étoile de la galaxie hôte du TDE, alertant les scientifiques d’une mort stellaire sanglante.
Ce TDE particulier a été désigné en 2022WTN et s’est produit dans une galaxie située à environ 700 millions d’années-lumière. Cette galaxie en est aux premiers stades de la fusion avec l’un de ses voisins galactiques.
La galaxie qui héberge le TDE est connue sous le nom de SDSSJ232323.79 + 104107.7, et c’est le plus petit des deux galaxies en collision. L’autre galaxie mélangée dans cette fusion est au moins dix fois plus grande que SDSSJ232323.79 + 104107.7.
On pense que les deux galaxies de ce système de fusion ont déjà fait une passe étroite à l’autre.
Cela ne représente que la deuxième fois qu’un TDE est détecté dans les galaxies en interaction. C’est malgré une théorie dominante selon laquelle les premiers stades des fusions créent le type de conditions qui favorisent ces événements brutaux.
Comment une étoile est devenue des spaghettis stellaires
Le 2022WTN a d’abord été porté à l’attention des astronomes de l’installation transitoire de Zwicky (ZTF), avec une enquête plus approfondie sur des longueurs d’onde de lumière allant de la radio à l’infrarouge et même des rayons X, ce qui a révélé sa nature de TDE. Les astronomes ont pu déterminer que le trou noir impliqué dans ce TDE a une masse égale à environ 1 million de soleils, tandis que son repas stellaire est une étoile à faible masse.
Cependant, bien qu’il se présente clairement comme un exemple de trou noir supermassif déchirant une étoile, il y a des aspects inhabituels de 2022WTN qui le distinguent des autres TDE.
« C’est un événement particulier. Sa courbe lumineuse est caractérisée par un plateau dans la phase de la luminosité maximale, durée d’environ 30 jours, accompagnée d’une forte baisse de température et d’une séquence spectrale qui montre le développement de deux lignes d’émission correspondant aux longueurs d’onde de l’hélium et de l’azote », a déclaré le chef de l’équipe et le National Institute for Astrophysics (Inaf) Francesca Onorori « Quelque chose que nous n’avions jamais observé avec une telle clarté. »
Comme tous les TDE, à 2022WTN aurait commencé lorsque l’orbite d’une étoile condamnée l’a rapproché trop du trou noir supermassif central au cœur de sa galaxie hôte.
Il en résulte l’immense influence gravitationnelle de l’immense forces d’immenses forces dans l’étoile. Ces forces écrasent l’étoile horizontalement tout en l’étirant verticalement, un processus appelé coloré sous le nom de «spaghettification».
Certains des épave stellaires qui en résultent serpentent autour du trou noir supermassif destructeur comme des spaghettis réels autour d’une fourchette, formant un nuage de plasma aplati tourbillonnant appelé disque d’accrétion.
Cependant, tout le matériau de l’étoile nautique ne tombe pas autour du trou noir et finalement dans sa gueule. Une grande partie de la matière stellaire est déposée comme des sorties ou des jets puissants et à grande vitesse.
Dans le cas de 2022WTN, ces sorties ont créé une courte émission radio brillante du TDE et des changements extrêmes dans la vitesse des éléments émettants de la lumière autour de l’événement.
Cela a également indiqué que l’étoile a été complètement détruite à la suite de ce TDE et qu’en plus d’un disque d’accrétion, l’événement cannibalistique cosmique a créé une « bulle » sphérique en expansion de gaz expulsé.
« Nous avons trouvé des traces claires de la dynamique du matériau environnant également dans certaines lignes d’émission qui montrent des caractéristiques compatibles avec une propagation rapide vers l’extérieur », a déclaré Onori. « Grâce à notre campagne de surveillance, nous avons pu proposer une interprétation de l’origine du rayonnement observé: AT2022WTN a donné naissance à une formation rapide du disque autour du trou noir et à l’expulsion ultérieure d’une partie de la matière stellaire.
« Ce résultat est particulièrement pertinent, car la source de la lumière visible et les conditions physiques de la région à partir desquelles il provient, en TDES, est toujours à l’étude. »
Les recherches de l’équipe ont été publiées le 23 mai dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Cet article a été initialement publié sur Space.com.
