Une galaxie lointaine éclate avec une étrange régularité, et les scientifiques ont compris pourquoi
Environ tous les 114 jours, presque comme une horloge, une galaxie éloignée de 570 millions d'années-lumière s'illumine comme un feu d'artifice. Depuis au moins 2014, nos observatoires enregistrent ce comportement étrange; Maintenant, les astronomes se sont rassemblés pour comprendre pourquoi.
Au centre d'une galaxie spirale baptisée ESO 253-G003, une énorme étoile orbite autour d'un trou noir supermassif, volant suffisamment près tous les 114 jours pour qu'une partie de sa matière soit absorbée, provoquant un éclair de lumière à plusieurs longueurs d'onde.
Ce sont les éruptions multi-longueurs d'onde répétitives les plus prévisibles et les plus fréquentes que nous ayons vues dans le noyau galactique, et elles nous donnent une occasion unique de les étudier en détail, - a déclaré l'auteur de l'étude, l'astronome Anna Payne de l'Université d'Hawaï à Manoa.
Nous pensons que le trou noir supermassif au centre de la galaxie crée des rafales car il avale partiellement l'étoile géante.
Les éruptions ont été détectées pour la première fois en novembre 2014 à l'aide de l'enquête automatisée All-Sky pour les supernovae (ASAS-SN). À l'époque, les astronomes pensaient que l'augmentation de la luminosité était due à une supernova dans l'ESO 253-G003.
Au total, les astronomes ont identifié 17 fusées éclairantes à des intervalles d'environ 114 jours. Ils ont ensuite prédit que la galaxie réapparaîtrait les 17 mai, 7 septembre et 26 décembre 2020 - et ils avaient raison.
La fusée récurrente a été surnommée ASASSN-14ko, et des prédictions précises ont permis aux scientifiques de faire de nouvelles observations plus précises de la fusée éclairante de mai avec le puissant télescope TESS de la NASA. Des observations antérieures d'autres instruments ont également fourni des données sur une large gamme de longueurs d'onde.
Un trou noir supermassif émettant des rafales régulières lorsqu'il entre en collision avec une étoile n'est pas rare - un trou a été découvert l'année dernière avec un graphique en rafale de neuf heures - mais ESO 253-G003 n'a pas été aussi simple.
En effet, ESO 253-G003 est en fait deux galaxies en phase finale de fusion, ce qui signifie qu'il doit y avoir deux trous noirs supermassifs au centre.
Des études récentes ont montré que deux trous noirs supermassifs en interaction peuvent provoquer des éruptions répétées, mais les objets au centre de l'ESO 253-G003 sont considérés comme trop éloignés pour interagir de cette manière.
À chaque approche, l'étoile perd environ 0,3% de la masse du Soleil - environ trois Jupiters - à cause du trou noir, suffisamment pour provoquer les éruptions observées, permettant à l'étoile de vivre.
Si une étoile gonflée géante se rapproche, mais pas trop près, sur une orbite très allongée, le trou noir peut voler une partie du matériau extérieur sans déchirer l'étoile entière, a déclaré l'astronome Benjamin Shappy de l'Institut d'astronomie de l'Université d'Hawaï. Dans ce cas, l'étoile géante reviendra simplement encore et encore jusqu'à ce qu'elle soit épuisée.
C'est une occasion extrêmement rare d'étudier le processus d'augmentation de la masse des trous noirs supermassifs.
Dans l'ensemble, nous voulons vraiment comprendre les propriétés de ces trous noirs et comment ils se développent », a déclaré l'astronome Chris Stanek de l'Ohio State University. Pouvoir prédire avec précision l'heure du prochain épisode nous permet d'obtenir des données que nous n'aurions pas pu obtenir autrement.
La recherche a été présentée à la 237e réunion de l'American Astronomical Society. Il sera également publié dans The Astrophysical Journal et disponible sur arXiv.
Sources: Photo: Centre de vol spatial Goddard de la NASA / Chris Smith (USRA / GESTAR)