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Les trous noirs pourraient dévorer les étoiles beaucoup plus souvent que nous le pensions

2021

La plupart des galaxies de l'univers ont au moins une chose en commun: les trous noirs supermassifs ont tendance à se loger dans leur centre, se gorgeant silencieusement de gaz et de poussières interstellaires et effaçant tout ce qui se situe à proximité de leur horizon d'événements. Mais les scientifiques en savent très peu sur l'origine de ces géants et sur la manière dont ils sont devenus si supermassifs.

"Nous ne comprenons pas très bien comment les trous noirs se développent, explique James Mullaney de l'Université de Sheffield. Surtout comment ils ont grandi dans l'univers primitif, lorsque les premières étoiles commençaient à se former."

Mais Mullaney et ses collègues ont peut-être trouvé accidentellement un indice important.

Dans une étude publiée lundi dans Nature Astronomy, ils rapportent la preuve que les trous noirs pourraient se déchirer et "consommer" des étoiles entières beaucoup plus souvent qu'on ne le supposait auparavant.

"Les résultats sont sortis purement par hasard, comme beaucoup de découvertes scientifiques, déclare Mullaney." Nous cherchions initialement à savoir ce qui se passe lorsque des galaxies se rencontrent. "

Mais quand son équipe a observé 15 galaxies en 2015, ils ont remarqué que l'une d'entre elles avait changé depuis une précédente enquête en 2005. Ils ont vu un puissant éclair de lumière: l'empreinte digitale d'un événement de perturbation des marées, ou TDE. Cela ressemble à quelque chose qu'un surfeur pourrait faire, mais un TDE est quand une étoile s'égare trop près d'un trou noir et est totalement déchirée. C'est l'heure de l'étoile et l'heure du dîner pour le trou noir.

Un TDE n'est pas surprenant par nature. Mais le trouver dans un lot aléatoire de 15 galaxies était assez étrange. "Jusqu'à présent, de tels événements n'étaient détectés qu'en sondant des milliers, voire des dizaines de milliers de galaxies, explique Mullaney." Et même dans ce cas, il est possible que vous n'en trouviez pas toujours une. "

Bien sûr, il est possible que l'équipe ait vraiment, vraiment de la chance. Mais Mullaney dit qu'ils ont calculé les probabilités qu'un tel événement soit purement dû au hasard, et ils ont trouvé qu'elles étaient à peu près égales à un sur 100. Ce qui est plus probable, explique-t-il, c'est qu'elles sont tombées sur une circonstance: une collision de galaxies - Cela rend les TDE plus fréquentes.

«C’est un peu comme si vous interrogiez une population de non-fumeurs - vous pouvez n’identifier celle qui souffre de maladie pulmonaire que dans un assez grand groupe. Tandis que si vous échantillonniez une population de fumeurs, vous découvririez qu’un sur quinze avait une maladie pulmonaire "Fumer provoque une maladie pulmonaire", a-t-il déclaré. "Nous avons constaté que l'un de ces événements se produisait dans un groupe beaucoup plus restreint que prévu. Il est donc probable que les galaxies en collision soient à risque de TDE, de sorte que les fumeurs sont plus susceptibles d'avoir les maladies pulmonaires.

Des recherches supplémentaires sont nécessaires, d'autant plus qu'il est possible, même minime, que l'équipe de Mullaney ait tout simplement eu de la chance. Mais le groupe espère examiner beaucoup plus de galaxies en collision dans l’espoir d’augmenter leur niveau de confiance. S'ils ont vraiment atterri sur quelque chose qui rend un TDE plus susceptible de se produire, ils devraient pouvoir trouver plus de charges.

"Cela ne va pas affecter la race humaine ou quelque chose du genre, dit Mullaney." Mais cela pourrait nous aider à comprendre enfin comment ces trous noirs se développent. "

Il est généralement admis que les trous noirs consomment essentiellement du gaz et de la poussière interstellaires, et non des étoiles. Mais Mullaney pense maintenant que les trous noirs pourraient être absorbés par un quart de leur masse en avalant des étoiles. "Si ces événements se produisent aussi souvent que notre étude le suggère, avaler les étoiles devient alors un moyen envisageable pour la croissance des trous noirs."

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