Les éruptions spectaculaires d’un trou noir supermassif
Nous nous sommes tous réveillés de mauvaise humeur de temps en temps, mais un trou noir supermassif nouvellement observé passe vraiment une mauvaise journée. Le trou noir supermassif auparavant inactif au cœur de la galaxie SDSS1335+0728, situé à environ 300 millions d’années-lumière de nous, a été observé en train d’érupter avec les explosions de rayons X les plus longues et les plus puissantes jamais vues provenant d’un tel titan cosmique.
Cette phase active marque le début du trou noir supermassif dévorant la matière qui l’entoure et éruptant avec des événements lumineux de courte durée appelés éruptions quasi-périodiques (QPEs). Le trou noir, qui est resté calme pendant des décennies, est responsable d’une région située au cœur de sa galaxie appelée noyau galactique actif, ou AGN. L’équipe a surnommé cet AGN Ansky.
Le réveil d’Ansky a été détecté pour la première fois à la fin de l’année 2019, alertant les astronomes qui ont suivi sa manifestation avec le télescope spatial à rayons X Swift de la NASA. En février 2024, les astronomes ont commencé à observer le trou noir alimentant Ansky érupter avec des éruptions régulières. Cela a offert une opportunité unique : il est devenu possible de surveiller en temps réel un trou noir supermassif en train de se nourrir et d’érupter.
Les éruptions de rayons X d’Ansky sont dix fois plus longues et dix fois plus lumineuses que ce que nous observons lors d’une QPE typique, a déclaré Joheen Chakraborty, membre de l’équipe du Massachusetts Institute of Technology (MIT). Chacune de ces éruptions libère cent fois plus d’énergie que ce que nous avons observé ailleurs. Les éruptions d’Ansky montrent également la plus longue cadence jamais observée, d’environ 4,5 jours. Cela pousse nos modèles à leurs limites et remet en question nos idées existantes sur la façon dont ces flashs de rayons X sont produits.
Une énigme pour les scientifiques
L’équipe reste perplexe quant à la cause des éruptions d’Ansky. Les QPEs ont déjà été associées à des trous noirs supermassifs capturant des étoiles, les déchirant et dévorant les restes. Cependant, on ne semble pas observer cette destruction stellaire chez Ansky. Pour les QPEs, nous en sommes encore au stade où nous avons plus de modèles que de données, et nous avons besoin de plus d’observations pour comprendre ce qui se passe, a déclaré Erwan Quintin, chercheur associé à l’ESA et astronome des rayons X.
Les éruptions d’Ansky semblent nous raconter une autre histoire. Ces éruptions répétitives sont également probablement liées aux ondes gravitationnelles que la future mission de l’ESA, LISA (Laser Interferometer Space Antenna), pourrait être en mesure de détecter, a ajouté Quintin. Il est essentiel d’avoir ces observations de rayons X qui viendront compléter les données d’ondes gravitationnelles et nous aideront à résoudre le comportement énigmatique des trous noirs massifs.
Les recherches de l’équipe ont été publiées le vendredi 11 mars dans la revue Nature Astronomy.
