Quand une étoile se rapproche un peu trop près des gigantesques trous noirs qui occupent le centre de certaines galaxies et qui pèsent des millions voire des milliards de fois la masse du Soleil, elle subit ce que les astronomes appellent une perturbation par effet de marée : en d'autre termes, l'astre est littéralement déchiré sous l'effet de la fantastique gravité du trou noir, l'attraction gravitationnelle s'exerçant différemment d'un bord à l'autre de l'étoile. La matière de l'étoile tombe alors vers le trou noir en produisant des rayonnements observables par les télescopes terrestres. Les astrophysiciens estimaient qu'avant qu'elle soit totalement incluse dans le trou noir la matière stellaire devait former un disque d'accrétion autour de celui-ci mais ils n'en avaient pas encore la preuve définitive.
Effet Doppler
De nouvelles observations réalisées par des astronomes de l'Université de Californie à Santa Cruz permettent aujourd'hui d'affirmer que ces disques d'accrétion se forment bel et bien même s'ils ne sont observables que dans de rares cas. Leur étude sera publiée prochainement dans l'Astrophysical Journal et est déjà consultable sur la plateforme ArXiv. Elle repose sur l'observation d'un événement de perturbation par effet de marée (TDE en anglais) repéré en 2018 par le réseau ASAS-SN (All Sky Automated Survey for SuperNovae) et baptisé AT 2018hyz. Les chercheurs ont ensuite observé le trou noir avec le télescope Shane de trois mètres à l'observatoire Lick de l'Université de Californie dans la nuit du 1er janvier 2019.
Ils ont alors enregistré une émission inhabituelle associée au profil de l'hydrogène gazeux avec un double pic, une première pour un TDE. Le double pic du spectre résulte de l'effet Doppler, qui décale la fréquence de la lumière émise par un objet en mouvement. Dans un disque d'accrétion tournant autour d'un trou noir et vu sous un certain angle, une partie du matériau se déplacera vers l'observateur, de sorte que la lumière qu'il émet aura une fréquence plus élevée et une partie du matériau s'éloignera de l'observateur. C'est exactement le même phénomène qui modifie les sons des sirènes des pompiers vers le grave ou l'aigu selon que leur véhicule s'éloigne ou se rapproche de nos oreilles.
Simulation de la formation du disque d'accrétion. Crédit : Jamie Law-Smith and Enrico Ramirez-Ruiz.
Mieux comprendre les trous noirs
Ce profil à double pic est un indice probant permettant d'affirmer la présence d'un disque d'accrétion autour du trou noir. Pour en apprendre plus, l'équipe a continué à collecter des données au cours des mois suivants, observant le TDE avec plusieurs télescopes au fur et à mesure de son évolution. Les chercheurs ont pu ainsi préciser la chronologie de la formation du disque d'accrétion : il apparaîtrait relativement rapidement, quelques semaines après que l'étoile ait été déchirée. Ces structures seraient même fréquentes mais selon l'inclinaison du disque par rapport aux télescopes, l'émission à double pic ne peut pas être repérée. De même, l'émission de rayons X associée au disque d'accrétion ne serait observable que selon certaines conditions (incluant également l'inclinaison du disque) ce qui explique que très peu aient déjà été détectées.
Cette nouvelle étude qui établit l'existence des disques d'accrétions autour des gigantesques trous noirs centraux va permettre aux spécialistes de mieux comprendre la dynamique de ces monstres dont l'activité exerce une influence sur toute leur galaxie hôte.
August 31, 2020 at 08:57PM
https://ift.tt/3gEDFU0
Il se forme bien un disque d’accrétion quand un trou noir avale une étoile - Sciences et Avenir
https://ift.tt/2VcVqC8
étoile
No comments:
Post a Comment