Du nouveau chez les trous noirs !

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Israël | Science de la terre, de l’univers et de l’environnement : énergie, transports, espace, environnement
7 juin 2019

Au centre de la plupart des galaxies réside un trou noir super-massif ayant une masse des millions voir des milliards de fois plus grande que notre soleil ! Ces géants sont pourtant discrets et on ne peut les observer que dans de rares cas, tels que la présence d’un disque de gaz les entourant ou le passage d’une étoile trop près de leur horizon. Dans ce cas l’attraction gravitationnelle exercée par le trou noir étire puis déchire l’étoile, c’est un événement de rupture. Et si un autre phénomène pouvait illuminer ces géants ?

Les trous noirs super-massifs sont présents au centre de quasiment chaque galaxie. Il est pourtant difficile de les observer directement. En effet, même un photon (particule élémentaire de lumière) ne peut s’échapper d’eux ! Cependant, des phénomènes tels que la présence d’un disque de gaz les entourant ou le passage d’une étoile trop près de leur horizon qui est étirée puis déchirée par l’attraction gravitationnelle du trou noir permettent de les observer.

Si les trous noirs super-massifs sont entourés d’un disque de gaz, on parle alors de noyaux actifs de galaxies (AGN). L’accrétion de ce gaz crée une radiation observable dans l’ultraviolet ou en lumière visible. Notons qu’il existe différents types d’AGN possédant des caractéristiques différentes. Néanmoins, dans la plupart des cas, la luminosité des AGN varie de quelques dizaines de pourcents pendant quelques heures à quelques semaines.
Pour sa part, le passage d’une étoile trop près d’un trou noir déclenche une forte augmentation de la luminosité ainsi que des caractéristiques spectroscopiques spécifiques.

Un autre phénomène pouvant permettre de détecter les trous noirs vient d’être mis à jour. Cet événement, découvert par Dr. Trakhtenbrot et Dr. Arcavi de l’Université de Tel Aviv, possède des caractéristiques appartenant aux deux grandes classes de phénomènes décrits précédemment. Ainsi, ils ont observé qu’après une très forte augmentation de la luminosité (plus de 50 fois la luminosité normale), le trou noir AT2017bgt a présenté une faible évolution de la luminosité pendant près de quatorze mois. Or l’ensemble de ces caractéristiques peuvent très difficilement être expliquées par l’une ou l’autre des deux classes d’évènements.

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Image. Vue d’artiste de AT2017bgt (crédits : NASA ; Shagan et al)

La raison de cet événement demeure pour l’instant inconnue mais pourrait être un nouveau mode d’accrétion des trous noirs ! Affaire à suivre …

Source : http://adsabs.harvard.edu/abs/2019NatAs...3..242T

Rédactrice : Odélia Teboul (odelia.teboul1[a]mail.huji.ac.il), doctorante à l’Université hébraïque de Jérusalem

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