Trou noir affamé : 95 % moins lumineux en seulement 20 ans
L'Essentiel
(Crédit : Steve A Johnson via Pexels)
Les astronomes ont observé un trou noir supermassif au centre d'une galaxie lointaine subissant une transformation spectaculaire, avec une réduction soudaine de son approvisionnement en gaz entraînant une chute de 95 % de sa luminosité en seulement 20 ans. Publiée dans les Publications of the Astronomical Society of Japan (PASJ), cette étude présente la première preuve d'une telle « famine » rapide chez un trou noir supermassif.
Le mystère du trou noir qui s'estompe
(Crédit : Iceberg San via Pexels)
Les trous noirs supermassifs au centre des galaxies sont généralement entourés de disques d'accrétion lumineux composés de gaz et de poussière en spirale vers l'horizon des événements, émettant une lumière qui peut surpasser celle de toutes les étoiles de la galaxie. Cependant, dans la galaxie J0218−0036 (redshift 1,8, à environ 10 milliards d'années-lumière), la luminosité du trou noir a chuté de 95 % en deux décennies en raison d'une réduction significative du flux de matière vers son disque d'accrétion. Pour en savoir plus sur les structures galactiques, consultez L'os de 300 années-lumière de la Voie lactée révèle les secrets des galaxies.
« Il est fascinant qu'un noyau actif de galaxie puisse changer sa luminosité de manière aussi spectaculaire sur une période aussi courte, et que cet estompage semble causé par un grand changement du taux d'accrétion sur le trou noir supermassif », a expliqué le chef d'équipe Tomoki Morokuma de l'Institut de technologie de Chiba. « En utilisant des données d'enquêtes à grand champ, comme celles de Hyper Suprime-Cam, nous espérons découvrir plus d'objets comme celui-ci et comprendre comment l'activité des trous noirs supermassifs s'arrête et redémarre. »
Le rôle du gaz et du disque d'accrétion
Les trous noirs supermassifs dépendent d'un approvisionnement continu en gaz et en poussière pour alimenter leurs disques d'accrétion, qui se chauffent et émettent un rayonnement à travers le spectre électromagnétique lorsque la matière spirale vers l'intérieur. Dans J0218−0036, l'approvisionnement en gaz en diminution a entraîné une baisse spectaculaire de la luminosité du disque d'accrétion. Découvrez les techniques d'observation avancées dans Pourquoi les astronomes tirent des lasers vers le ciel pour des vues épiques de l'Univers.
Les données du Sloan Digital Sky Survey (SDSS) et de Hyper Suprime-Cam sur le télescope Subaru ont suivi l'estompage. Des images d'archives de 2002 (SDSS) et 2018 (HSC) ont pinpointé le déclin. Des observations multi-longueurs d'onde, des rayons X à l'infrarouge, ont révélé que le flux de gaz vers le disque d'accrétion avait été réduit de manière stupéfiante de 98 % en sept ans.
(Crédit : Pixabay via Pexels)
Comportement inexpliqué : un nouveau test pour les modèles
La cause de la soudaine famine du trou noir reste inconnue, mais les astronomes ont exclu un nuage de gaz bloquant la lumière, car cela n'expliquerait pas la chute sur plusieurs longueurs d'onde. Cette variabilité rapide défie les modèles standards d'accrétion des trous noirs. Des défis similaires pour les modèles apparaissent dans La galaxie géante ancienne de JWST : sans rotation, Voie lactée x étoiles ? et Le pouvoir du télescope Roman pour démasquer les étoiles à neutrons cachées.
« Cet objet montre une variabilité rapide qui ne peut pas être expliquée par les modèles standards. Il fournit un cas de test important pour développer de nouveaux modèles théoriques », a déclaré le membre de l'équipe Toshihiro Kawaguchi de l'Université de Toyama. « Nous allons enquêter sur les conditions physiques qui pourraient reproduire le comportement observé. »
Publications of the Astronomical Society of Japan (PASJ)
Références :
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Elijah Tobs
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