Modèles précis : les scientifiques prédisent les repas des trous noirs avec précision

ParisLes physiciens ont utilisé des modèles avancés pour prévoir avec précision comment les trous noirs se nourrissent. Un événement de perturbation de marée (EPT) constitue une occasion unique d'étudier ce phénomène. Les EPT se produisent lorsqu'une étoile s'approche trop près d'un trou noir supermassif et se désintègre. Les débris forment un disque autour du trou noir qui émet des éclairs lumineux visibles depuis la Terre.

Principaux enseignements des récentes observations :

• Prédiction précise du comportement des Événements de Disruption de Marée (TDE)
• Confirmation des modèles par des observations réelles
• Possibilité de raffiner la physique des trous noirs

L’événement de disruption par effet de marée AT2018fyk se trouve à environ 860 millions d'années-lumière de la Terre. Des chercheurs de l'Université de Syracuse, du MIT et de l'Institut scientifique du télescope spatial ont utilisé un modèle détaillé pour l’étudier. Contrairement aux événements classiques de ce type, AT2018fyk implique une étoile qui survit partiellement, continuant ainsi à interagir avec le trou noir supermassif.

Le modèle avait prévu avec justesse que AT2018fyk s’éteindrait rapidement en août 2023. Les observations ont confirmé cette prévision, marquant un progrès significatif dans les études sur les trous noirs. Cette prévision précise démontre la grande capacité des scientifiques à modéliser les interactions avec les trous noirs supermassifs.

Les télescopes avancés comme le Hubble de la NASA, le James Webb et le Chandra X-ray Observatory jouent un rôle crucial. Ils sont capables de détecter divers types de rayonnements électromagnétiques, comme par exemple les rayons X provenant du gaz chaud situé près des trous noirs. Les rayons X, avec leurs longueurs d'onde plus courtes et leur énergie supérieure à celle de la lumière visible, permettent aux scientifiques d'explorer les régions extrêmes autour des trous noirs.

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Les enquêtes extragalactiques exhaustives nous permettent d'observer des variations soudaines des sources lumineuses, révélant des activités dynamiques telles que les TDE. Un cas particulier est AT2018fyk, connu pour son schéma répétitif. Observé pour la première fois en 2018, cet événement, marqué par des augmentations et diminutions récurrentes de luminosité, fournit des informations précieuses sur l'orbite de l'étoile et ses interactions avec le trou noir supermassif.

Eric Coughlin et son équipe de l'Université de Syracuse ont partagé leurs recherches dans The Astrophysical Journal Letters. Leur travail apporte une nouvelle compréhension des événements de disruption partielle par effet de marée (TDE) récurrents. Ces découvertes nous permettent d'en apprendre davantage sur le cycle de vie des étoiles à proximité des trous noirs supermassifs et proposent des méthodes pour anticiper ces événements à l'avenir.

Le modèle de l'équipe indique que l'étoile n'a pas été détruite par le trou noir supermassif. Les débris qui retombent vers le trou noir influencent sa luminosité. L'étoile termine une orbite autour du trou noir environ tous les 1300 jours.

Les scientifiques prévoient que AT2018fyk deviendra à nouveau plus lumineux en 2025 lorsque davantage de matière stellaire pénètrera dans le trou noir. Bien que la luminosité exacte reste incertaine, cet événement demeure néanmoins très important.

En prédisant comment les trous noirs absorbent la matière, les scientifiques peuvent en apprendre davantage sur leur nature. Cela permet de mieux comprendre ces objets mystérieux et leur interaction avec la matière environnante.