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La plus grande explosion du cosmos continue

C’est un cosmos de chien-manger-chien. Il n’y a pas deux semaines, le 3 mai, des astronomes ont rapporté avoir observé une étoile qui était en train d’avaler une de ses propres planètes. À peine deux jours plus tôt, une autre équipe avait décrit des trous noirs qui déchiraient les étoiles et les consommaient dans un processus connu sous le nom d’événement de perturbation de marée, ou TDE

Aujourd’hui, un groupe international d’astronomes rapporte qu’il observe l’un des actes de cannibalisme cosmique les plus violents et les plus énergiques jamais observés, peut-être la plus grande explosion jamais vue dans l’histoire de l’univers. À huit milliards d’années-lumière de la Terre, dans l’obscurité au-delà de la constellation Vulpecula, un trou noir peut-être un milliard de fois plus massif que le soleil semble se gaver d’un énorme nuage de gaz. Une étude du phénomène paru vendredi dans Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

L’étude a commencé le 13 avril 2021, lorsque le Zwicky Transient Facility, un petit télescope occupé à rechercher des étoiles explosives, ou supernovas, a repéré un flash lumineux qui ne correspondait pas aux attentes. La plupart des supernovas s’estompent après quelques semaines ; celui-ci, connu sous le nom d’AT2021lwx, a continué – et continue d’exploser depuis trois ans maintenant.

En fait, l’explosion s’est avérée avoir été détectée pour la première fois un an plus tôt par l’Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System, ou ATLAS, un réseau de télescopes robotiques à Hawaï, en Afrique du Sud et au Chili. Ce fut le véritable début du cataclysme ; au fur et à mesure de son évolution, un réseau mondial de télescopes et de satellites l’a surveillé, mesurant ses émanations sur tout le spectre électromagnétique, des rayons X à haute énergie jusqu’à l’infrarouge.

« La plupart des événements de supernovae et de perturbation des marées ne durent que quelques mois avant de disparaître », a déclaré Philip Wiseman, astrophysicien à l’Université de Southampton et auteur principal du nouvel article. « Que quelque chose soit brillant pendant plus de deux ans était immédiatement très inhabituel. »

Ce qui se passait? « Au début, nous pensions que cette poussée pourrait être le résultat d’un trou noir dévorant une étoile passante », a déclaré Matt Nicholl de l’Université Queen’s de Belfast, qui a aidé à analyser l’explosion en cours. « Mais nos modèles ont montré que le trou noir aurait dû avaler jusqu’à 15 fois la masse de notre soleil pour rester aussi brillant aussi longtemps. »

Une autre idée était qu’il s’agissait d’une explosion d’un quasar – de l’énergie jaillissant du bord d’un trou noir supermassif au cœur d’une galaxie. Mais il n’y avait aucune trace d’activité de quasar précédente à cet endroit, ni aucun signe visible d’une galaxie à cet endroit.

Parmi les nombreuses explications improbables, la plus probable, ont conclu le Dr Wiseman et ses collègues, était qu’un trou noir aussi massif qu’un milliard de soleils profitait d’un festin prolongé sur un gigantesque nuage de gaz. Ils ont encouragé leurs collègues à être à l’affût d’événements similaires.

« AT2021lwx est un événement extraordinaire qui ne rentre dans aucune classe commune de transitoires », a déclaré le Dr Wiseman dans un e-mail. Il a ajouté qu’avec une énergie rayonnée totale égale à 100 supernovas, « c’est l’un des transitoires les plus lumineux jamais découverts ».

Coup pour coup, cela le mettrait en compagnie de trous noirs en collision. « Les trous noirs qui entrent en collision libèrent de l’énergie dans les ondes gravitationnelles à une luminosité extrême – 10 milliards de fois plus » puissantes « que cette explosion », a écrit le Dr Wiseman. « Mais cette puissance ne dure que 20 millisecondes », ajoutant que cette explosion a duré des années.

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