Les astronomes observent en temps réel l'éveil d'un trou noir massif

ParisÀ la fin de l'année 2019, la galaxie SDSS1335+0728 a soudainement gagné en luminosité. Les astronomes ont cherché à en comprendre les raisons. Ils ont utilisé des données provenant à la fois d'observatoires spatiaux et terrestres, y compris le Très Grand Télescope de l'Observatoire Européen Austral (ESO).

Voici ce qu'ils ont découvert :

• La galaxie est désormais beaucoup plus lumineuse.
• Les variations de sa luminosité sont atypiques.
• Un trou noir massif en son centre s'est probablement réveillé.

Paula Sánchez Sáez est une astronome travaillant à l'ESO en Allemagne. Elle est l'auteure principale d'une nouvelle étude publiée dans Astronomy & Astrophysics. Elle explique que cette galaxie semblait calme et inactive pendant des années. Puis, en décembre 2019, son noyau a soudainement commencé à devenir beaucoup plus lumineux.

SDSS1335+0728 est désormais connue pour abriter une zone lumineuse et compacte alimentée par un trou noir massif, appelée un 'noyau actif de galaxie' (AGN). Certains phénomènes, comme les explosions de supernova, peuvent également illuminer les galaxies, mais ces événements ne durent que de quelques dizaines à quelques centaines de jours.

SDSS1335+0728, une galaxie située à 300 millions d'années-lumière dans la constellation de la Vierge, est unique en son genre. Elle devient de plus en plus lumineuse depuis plus de quatre ans. Les variations de sa luminosité sont sans précédent. Pour cette raison, les astronomes ont dû élaborer une nouvelle explication.

L'équipe a utilisé des données antérieures et de nouvelles observations pour étudier la galaxie. Ils ont analysé des informations provenant de l'instrument X-shooter sur le VLT de l'ESO au Chili. Avant décembre 2019, la galaxie émettait de la lumière dans les longueurs d'onde ultraviolettes, optiques et infrarouges. Après décembre 2019, SDSS1335+0728 a commencé à émettre beaucoup plus de lumière dans ces longueurs d'onde et a commencé à émettre des rayons X en février 2024.

Lisez aussi:

Aujourd'hui · 07:03

Découverte des cristaux d'améthyste : perles d’Uruguay

« Ce comportement est inhabituel », affirme Sánchez Sáez de l'Institut Millennium d'Astrophysique au Chili. Lorena Hernández García, co-auteure de la même institution et de l'Université de Valparaíso, pense qu'ils observent le centre de la galaxie devenir actif.

Les trous noirs massifs possèdent des masses dépassant cent mille fois celle de notre Soleil. Ils se trouvent au centre de la plupart des galaxies, y compris notre Voie Lactée. Selon Claudio Ricci de l'Université Diego Portales, ces trous noirs sont généralement inactifs et invisibles. Le trou noir dans SDSS1335+0728 a commencé à absorber le gaz environnant, ce qui le rendait lumineux.

Ce phénomène n'a jamais été observé auparavant. Des études précédentes ont montré que des galaxies inactives redevenaient actives après de nombreuses années. Mais c'est la première fois qu'un trou noir commence à se réveiller en temps réel. Ricci, de l'Institut Kavli d'Astronomie et d'Astrophysique à l'Université de Pékin en Chine, suggère que cela pourrait également arriver au trou noir de notre Voie Lactée, Sgr A*. Toutefois, nous ne savons pas quelle est la probabilité de cet évènement.

Davantage d'observations sont nécessaires pour écarter d'autres explications possibles. Une explication envisageable serait un événement lent où une étoile s'approche d'un trou noir et se fait déchiqueter. Si tel est le cas, ce serait l'événement le plus long et le plus faible de ce type que nous ayons jamais observé.

Les transformations dans la galaxie nous aident à mieux comprendre les trous noirs et leur évolution. Sánchez Sáez indique que des instruments tels que MUSE sur le VLT et le futur Télescope Géant Européen (ELT) vont faciliter la compréhension des raisons pour lesquelles la galaxie devient plus lumineuse.

Le télescope du Zwicky Transient Facility (ZTF) aux États-Unis a d'abord détecté la luminosité inhabituelle de la galaxie. Le groupe chilien ALeRCE l'a ensuite identifiée comme un noyau actif de galaxie. Des données anciennes proviennent de nombreuses sources telles que WISE et GALEX de la NASA, le Two Micron All Sky Survey (2MASS), le Sloan Digital Sky Survey (SDSS) et l'instrument eROSITA sur Spektr-RG. D'autres observations ont été réalisées à l'aide de plusieurs observatoires, notamment le VLT de l'ESO et les observatoires Swift et Chandra X-ray de la NASA.