Un événement rare de trou noir découvert en dehors de la galaxie

Le Zwicky Transient Facility (ZTF) a détecté une luminosité inhabituelle dans le ciel en 2024. Cet objet, appelé AT2024tvd, est apparu à 2 500 années-lumière du centre des galaxies, où se trouvent généralement les trous noirs supermassifs.

Alors, comment cette découverte ajoute-t-elle une pièce au puzzle cosmique ? Au début, les systèmes automatiques ne signalaient pas cet objet comme un trou noir. Mais les données des télescopes Hubble et Very Large Array ont révélé la destruction d’une étoile par un trou noir errant. Voici comment cela s'est produit... L'étoile a succombé aux forces de marée du trou noir. Ses couches internes ont été dessinées selon un motif en spirale vers le trou noir, émettant un rayonnement brillant à travers le spectre électromagnétique.

Contrairement à la supernova, a déclaré Chip, la lumière ne s’est pas estompée avec le temps ; parce que la matière stellaire continuait de tomber dans le trou noir.

Ce processus a été décrit comme un événement de perturbation de marée (TDE). Mais la question était : pourquoi le trou noir était-il si loin du centre galactique ?

Comment les trous noirs deviennent-ils des « voyageurs » ?

La réponse réside dans la dynamique des fusions de galaxies. Les galaxies plus grandes grandissent en avalant les galaxies plus petites. Cependant, lors de ces fusions, l’un des trous noirs peut être éjecté du centre galactique. Les interactions gravitationnelles forcent le trou noir à dériver lentement à l'intérieur de la galaxie. On pense également que l’AT2024tvd a été « banni » de cette manière.

Ces types de trous noirs errants ne sont pas les seuls de leur genre. Les théoriciens suggèrent qu’il pourrait y avoir plus d’une douzaine de trous noirs à la dérive dans les galaxies massives. Plus la galaxie est grande, plus elle est susceptible d’abriter ces trous noirs « voyous ».

Les trous noirs supermassifs peuvent avaler des étoiles à leur horizon des événements sans émettre de lumière. Cependant, les trous noirs errants nous permettent d’observer les derniers instants des étoiles en raison de leur masse plus petite et de leur emplacement dynamique. AT2024tvd a fourni cette rare opportunité de poser aux scientifiques les questions suivantes : existe-t-il des trous noirs errants similaires dans notre galaxie, la Voie Lactée ? Ces événements pourraient-ils ouvrir une nouvelle fenêtre sur la compréhension de l’évolution des trous noirs ?

AT2024tvd met en lumière non seulement la destruction d'une étoile, mais aussi l'histoire des fusions de galaxies. Les chercheurs prédisent que les futures études de télescopes (comme l'observatoire Vera Rubin) détecteront de tels événements plus fréquemment, révolutionnant ainsi la cartographie de la population de trous noirs de l'univers.

Les trous noirs errants pourraient être les architectes invisibles des galaxies. AT2024tvd n’est que le début de la traque de ces « chasseurs d’ombres »…