Marie Rousseau À des centaines de tens of millions d’années-lumière dans une galaxie lointaine, une étoile en orbite autour d’un trou noir supermassif est violemment déchirée sous l’immense attraction gravitationnelle du trou noir. Au fur et à mesure que l’étoile est déchiquetée, ses restes sont transformés en un flux de débris qui retombe sur le trou noir pour previous un disque de matière très chaud et très brillant tourbillonnant autour du trou noir. Ce phénomène – où une étoile est détruite par un trou noir supermassif et alimente une éruption d’accrétion lumineuse – est connu sous le nom d’événement de perturbation des marées (TDE), et il est prévu que les TDE se produisent environ une fois tous les 10 000 à 100 000 ans dans une période donnée. galaxie.
Avec des luminosités dépassant des galaxies entières (c’est-à-dire des milliards de fois furthermore brillantes que notre Soleil) pendant de brèves périodes (des mois à des années), les événements d’accrétion permettent aux astrophysiciens d’étudier les trous noirs supermassifs (SMBH) à partir de distances cosmologiques, offrant une fenêtre sur les régions centrales de galaxies autrement inactives — ou dormantes –. En sondant ces événements de « forte gravité », où la théorie de la relativité générale d’Einstein est essentielle pour déterminer le comportement de la matière, les TDE fournissent des informations sur l’un des environnements les furthermore extrêmes de l’univers : l’horizon des événements – le position de non-retour. — d’un trou noir.
Les TDE sont généralement “une fois pour toutes” automobile le champ gravitationnel extrême du SMBH détruit l’étoile. Dans certains cas, cependant, le noyau à haute densité de l’étoile peut survivre à l’interaction gravitationnelle avec le SMBH, lui permettant d’orbiter as well as d’une fois autour du trou noir.
Une équipe de physiciens, dont l’auteur principal Thomas Wevers, membre de l’Observatoire européen austral, et les co-auteurs Eric Coughlin, professeur adjoint de physique à l’Université de Syracuse, et Dheeraj R. “DJ” Pasham, chercheur à l’Institut Kavli d’astrophysique du MIT et Place Exploration, ont proposé un modèle pour un TDE partiel répétitif. Leurs découvertes, publiées dans Astrophysical Journal Letters, décrivent la seize de l’étoile par un SMBH. et le délai entre le instant où le matériau est dépouillé et le minute où il alimente le noir. trou à nouveau. Le travail de l’équipe est le leading à développer et à utiliser un modèle détaillé d’un TDE partiel répétitif pour expliquer les observations, faire des prédictions sur les propriétés orbitales d’une étoile dans une galaxie lointaine et comprendre le processus de perturbation partielle des marées.
où l’étoile faisait à l’origine partie d’un système binaire (deux étoiles qui orbitent l’une autour de l’autre sous leur attraction gravitationnelle mutuelle) qui a été déchiré par le champ gravitationnel de le trou noir./s.
Une fois liée au SMBH. Les couches externes dépouillées de l’étoile forment le disque d’accrétion brillant, que les chercheurs peuvent étudier à l’aide de télescopes à rayons X et ultraviolets/optiques qui observent la lumière des galaxies lointaines.
Selon Wevers.
“Jusqu’à présent. le résultat sera lethal pour l’étoile, c’est-à-dire que l’étoile est complètement détruite”, dit-il. “Mais contrairement à tous les autres TDE que nous connaissons, lorsque nous avons de nouveau pointé nos télescopes au même endroit plusieurs années as well as tard, nous avons constaté qu’il s’était à nouveau illuminé. Cela nous a conduit à proposer que plutôt que d’être lethal, une partie de l’étoile a survécu à la rencontre initiale et est retourné au même endroit pour être à nouveau dépouillé de matière, expliquant la phase de ré-éclaircissement.”
Détecté pour la première fois en 2018, AT2018fyk était initialement perçu comme un TDE ordinaire. Pendant environ 600 jours, la source est restée brillante dans les rayons X, mais s’est brusquement assombrie et est devenue indétectable, résultat du retour du noyau stellaire restant dans un trou noir, explique le physicien du MIT Dheeraj R. Pasham.
“Lorsque le noyau retourne dans le trou noir, il vole essentiellement tout le gaz du trou noir par gravité et, par conséquent, il n’y a pas de matière à accréter et, par conséquent, le système s’éteint”, explique Pasham.
La induce de la baisse précipitée de la luminosité d’AT2018fyk n’était pas immédiatement claire, car or truck les TDE se désintègrent normalement de manière douce et progressive – et non brusquement – dans leur émission. la resource s’est à nouveau révélée brillante aux rayons X.
À l’aide d’une modélisation détaillée, les découvertes de l’équipe suggèrent que la période orbitale de l’étoile autour du trou noir est d’environ 1 200 jours., qui, selon eux, était à peu près de la taille du soleil. En ce qui concerne le binaire d’origine, l’équipe pense que les deux étoiles étaient extrêmement proches l’une de l’autre avant d’être déchirées par le trou noir, probablement en orbite l’une autour de l’autre tous les quelques jours.
Alors, remark une étoile pourrait-elle survivre à son get hold of avec la mort ? Tout se résume à une issue de proximité et de trajectoire. Si l’étoile passait très près du trou noir et traversait le soi-disant “rayon de marée” – où la drive de marée du trou est moreover forte que la force gravitationnelle qui maintient l’étoile ensemble – elle serait détruite. Dans le modèle qu’ils ont proposé. mais ne le traverse pas complètement : une partie de la matière à la floor stellaire est dépouillée par le trou noir, mais le la matière en son centre reste intacte.
Remark, ou si, le processus de l’étoile en orbite autour du SMBH peut se produire sur de nombreux passages répétés est une issue théorique que l’équipe prévoit d’étudier avec de futures simulations. Le physicien de Syracuse Eric Coughlin explique qu’ils estiment qu’entre 1 et 10% de la masse de l’étoile est perdue à chaque fois qu’elle passe dans le trou noir, la grande plage étant owing à l’incertitude dans la modélisation de l’émission du TDE.
“Si la perte de masse n’est qu’au niveau de 1%, nous nous attendons à ce que l’étoile endure pendant de nombreuses autres rencontres, alors que si elle est plus proche de 10%, l’étoile a peut-être déjà été détruite”, observe Coughlin.
L’équipe gardera les yeux vers le ciel dans les années à venir pour tester ses prédictions. Sur la base de leur modèle.
L’équipe affirme que leur étude offre une nouvelle voie pour suivre et surveiller les sources de suivi qui ont été détectées dans le passé. Le travail suggère également un nouveau paradigme pour l’origine des éruptions répétées des centres des galaxies externes.
dit Coughlin. c’est-à-dire le nombre de trous noirs dans une plage de masse donnée, ce qui est autrement difficile à atteindre directement.”
L’équipe affirme que le modèle fait également plusieurs prédictions testables sur le processus de perturbation des marées, et avec furthermore d’observations de systèmes comme AT2018fyk.
“Cette étude décrit la méthodologie pour prédire potentiellement les prochains times de collation des trous noirs supermassifs dans les galaxies externes”, explique Pasham. “Si vous y réfléchissez, il est assez remarquable que nous, sur Terre, puissions aligner nos télescopes sur des trous noirs à des thousands and thousands d’années-lumière pour comprendre remark ils se nourrissent et se développent.”
Université Radboud PG Jonker Radboud University and SRON Université Radboud
Vidéo : https://youtu.be/_TRtPDbaQ2k
