L’activité sans précédent d’un trou noir déconcerte les scientifiques

En 2022, les scientifiques ont fait une découverte intéressante. Ils ont découvert qu’un tas de matériaux s’échappait des environs d’un trou noir... DEUX ANS après que le trou noir a déchiré une étoile en morceaux ! C’est la première fois dans l’histoire qu’on assiste à un tel phénomène, alors découvrons ce qui s’est passé. Octobre 2018. Cette histoire s’est déroulée dans une galaxie située à 665 millions d’années-lumière de nous. Une étoile est passée trop près du trou noir et s’est fait dévorer. Cela peut sembler effrayant, mais pour les astronomes, c’est très banal. Ils voient ces incidents se produire tout le temps. Lorsque l’étoile se fait dévorer, on appelle cela “événement de rupture par effet de marée”, dont l’acronyme anglais est TDE.

L’événement a été détecté par les relevés automatiques effectués dans le ciel. Rien d’inhabituel — l’ordinateur a fait un rapport : “Il y a eu un TDE dans une galaxie X. portant le numéro AT2018hyz.” C’est le long officiel de cet événement, mais nous l’appellerons simplement “Jetty”. C’est le diminutif de “Jetty McJetFace”, le nom complet qui a été proposé pour plaisanter par l’auteur de la découverte, Yvette Cendes. Tu comprendras bientôt pourquoi. Bref, un énième TDE a été repéré. Comme d’habitude, l’émission radio a commencé à surveiller si un flux sortant est apparu. Les astronomes suivent toujours ça après que les TDE se produisent. Mais après avoir observé le trou noir pendant quelques jours et n’avoir rien vu, ils ont abandonné. Il faut dire que 80% des TDE ne produisent pas de flux sortant. Les radiotélescopes ont décidé de ne pas perdre leur temps précieux et sont passés à d’autres choses importantes.

Il y a eu un silence pendant un moment. Et puis... juin 2021 est arrivé, trois ans plus tard. Voici l’héroïne de notre histoire, Yvette Cendes — une associée de recherche au Centre d’astrophysique. Cendes et ses collaborateurs ont décidé de vérifier comment se portait le ciel nocturne. Ils ont commencé à examiner les données de plusieurs dizaines de TDE qui s’étaient produits au cours des 2 ou 3 dernières années. Tout était normal et stable, quand soudain... Cendes a remarqué quelque chose d’étrange.

Dans un endroit qui était silencieux depuis très longtemps, elle a aperçu un point lumineux ! Sans aucune raison, le ciel nocturne près du trou noir s’est illuminé à nouveau, même s’il n’a rien mangé de nouveau. Que se passe-t-il ? Cendes a vérifié trois fois les données. Peut-être s’agit-il simplement d’une terrible erreur ? Mais non, toutes les données indiquaient qu’après 3 ans de silence, quelque chose se produisait près du trou noir... Une sorte d’écoulement. Et il ne venait pas d’apparaître. Les données ont montré que cet écoulement avait commencé six mois plus tôt — en novembre 2020 ! C’est alors qu’un branle-bas de combat a eu lieu pour obtenir le plus d’observations possible. Cendes a écrit à tout le monde, sollicitant des tas de données, des rayons X, d’autres observations, et ainsi de suite.

En général, il n’y aurait rien d’inhabituel si un trou noir “recrachait” quelque chose immédiatement après avoir mangé une étoile. Ca arrive parfois — dans 20 % des cas. Mais le plus étrange ici, c’est qu’il est resté silencieux pendant 2 années entières. Cendes et son équipe ont décidé de comparer notre Jetty avec d’autres événements similaires. Ils ont comparé un tas de signaux — aussi bien ceux qui étaient considérés comme “normaux” que les “retardataires”, pour ainsi dire. Le retard le plus long qu’ils aient constaté était d’environ 3 mois. Et c’est là qu’ils sont tombés sur des données très étranges. Non seulement ce flux lumineux s’est produit DEUX ANS après avoir mangé l’étoile... mais il se propageait à une vitesse incroyable ! Tous les autres signaux — même celui qui était considéré comme le plus “brillant” de tous — étaient assez stables et calmes. Mais celui de Jetty était déchaîné. C’était comme s’il avait rejoint la course au deuxième tour et avait rattrapé puis dépassé tous les autres concurrents en quelques secondes !

La recherche a continué. Un autre centre spatial international a envoyé à Cendes ses observations — des données multifréquences de cet écoulement. Pour être honnête, nous, les gens ordinaires, ne pouvons pas y comprendre grand-chose... Mais certains radioastronomes en resteraient bouche bée. Tout d’abord, lorsque l’écoulement est apparu, le spectre entier de ses fréquences a régulièrement augmenté... Bon, rien d’anormal jusqu’à présent. Mais ensuite, quelque part en mars ou avril 2020, les basses fréquences, pour une raison inconnue, ont commencé à “tomber”. Et cela s’est produit très rapidement — en un mois seulement ! “Qu’est-ce que ça signifie ?” Bonne question ! Nous n’en avons aucune idée. La seule chose que les scientifiques peuvent affirmer maintenant, c’est que c’est étrange. Rien de tel n’est jamais arrivé avec de tels signaux auparavant.

Tout ça était assez inhabituel et mystérieux, alors ils ont continué à étudier le flux sortant. Cendes explique qu’ils ont à ce jour deux idées sur ce à quoi il ressemble. Idée n°1 : c’est une sphère qui est soudainement apparue et qui a commencé à grandir dans toutes les directions. Idée n°2 : c’est un jet qui a été projeté près d’un trou noir comme une éclaboussure d’eau. La vérité se trouve probablement quelque part au milieu... Mais ce qui est fou, c’est que selon son apparence, sa vitesse peut atteindre de 20 à 60% de la vitesse de la lumière — la plus rapide de l’univers ! Aucun signal de ce type n’a jamais été aussi rapide auparavant. Les scientifiques n’ont même pas imaginé qu’une telle chose était possible. Passons à la question évidente : “POURQUOI cela se produit-il ?”. En fait, personne ne le sait. Mais il sera très intéressant d’entendre les théories que les scientifiques proposeront. Certaines ont déjà été proposées. La plus simple dit qu’il s’est produit une chose appelée “un changement d’état”.

Beaucoup d’entre nous pensent que le processus de “manger une étoile” ressemble à peu près à ça : une étoile passe devant un trou noir ; le trou noir commence à l’aspirer avec une force frénétique ! La pauvre étoile se débat pour y échapper mais échoue lamentablement, et le trou noir la dévore. Mais ça ne se passe pas vraiment comme ça. Tu as déjà vu ces belles photos de trous noirs sur Internet ? Elles représentent généralement un trou noir lui-même et un ÉNORME disque de lumière autour de lui. On appelle ça un “disque d’accrétion”. Il est composé de lumière, de gaz et de différentes particules. Lorsqu’un trou noir commence à manger une étoile, il “absorbe” la matière de l’étoile dans son disque d’accrétion. Tu as déjà vu comment on fabrique une barbe à papa ? Un jet de sucre est progressivement enroulé autour du bâton jusqu’à obtenir un gros nuage délicieux. Les trous noirs font quelque chose de similaire, mais à l’envers. Ils aspirent le jet de l’étoile jusqu’à ce qu’il se “résorbe” complètement.

En même temps, seule une très petite partie de l’étoile est réellement aspirée dans le trou noir. Environ la moitié se retrouve dans le disque d’accrétion, et l’autre moitié est simplement rejetée... quelque part. Alors que s’est-il passé pour Jetty ? Voici la théorie : un trou noir a essayé de manger une étoile, mais il a eu en quelque sorte les yeux plus gros que le ventre. À sa grande surprise, il y avait BEAUCOUP de matière. Et puis il a changé d’avis... Et de son état habituel, le disque d’accrétion s’est transformé en un écoulement. Le trou noir mangeait trop vite, si bien qu’il s’est étouffé et a recraché les restes de l’étoile. C’est pourquoi il ne faut pas manger trop vite. Blague à part, ce n’est qu’une théorie, pas la réponse définitive. Les scientifiques ont supposé ça car ils avaient déjà observé quelque chose de similaire avec de petits trous noirs. Alors pourquoi ça ne pourrait pas arriver avec un trou noir supermassif ?

Pourtant, il y a des pièces manquantes au puzzle. Par exemple, si cette théorie était vraie, on aurait vu un flash brillant sur les rayons X — mais il n’y en avait pas. De même, pourquoi le trou noir a-t-il “recraché” l’étoile seulement deux ans plus tard ? Pour l’instant, les scientifiques ne peuvent que faire des suppositions. Cendes a également déclaré que c’était assez drôle de regarder les visages perplexes des théoriciens lorsqu’elle leur a montré ces données. Tu sais que tu as trouvé quelque chose de génial quand même ce genre de scientifiques ne peuvent pas l’expliquer ! Cendes a raconté l’histoire complète de cette découverte sur Reddit et l’a publiée dans les journaux officiels. Elle a dit qu’elle était très heureuse de pouvoir enfin partager sa découverte avec le monde entier — après tout, elle y a fait allusion pendant des mois mais avait besoin que d’autres scientifiques la confirment. Finalement, qu’est-ce que tout ça signifie ? Que ce que nous savons n’est qu’une goutte dans le vaste océan de l’espace. Et plus nous en apprenons, plus nous avons de questions. Espérons qu’un jour, nous serons en mesure d’y répondre.