Une étoile déchiquetée par un trou noir supermassif observée en direct

Une équipe internationale a observé une étoile comparable au Soleil en train d’être déchiquetée et engloutie par un trou noir supermassif. Tapi au sein d’une galaxie relativement proche, les chercheurs ont eu la chance pour la première fois d’obtenir un portrait multi-longueurs d’onde d’un semblable événement et d’observer les jets de plasma formés lorsque l’étoile s’est brisée.

Observer un trou noir supermassif en train d’engloutir une étoile est rarissime. En effet, les astrophysiciens qui les recherchent activement afin de mieux comprendre les différentes étapes de ce processus de démembrement d’une étoile par les forces de marée et de ce qui s’ensuit ne furent témoins que de seulement une vingtaine d’événements de ce type. Étant tous très distants (au moins un milliard d’années-lumière), leur étude n’en demeurait pas moins difficile. Nous avons bien un trou noir de cette catégorie beaucoup plus proche de nous, Sagittarius A* (environ 4 millions de masses solaires), tapi au centre de notre Galaxie, mais il est d’humeur assez calme, se contentant ça et là de quelques encas d’astéroïdes ou de nuages de gaz. Aussi va-t-il encore falloir attendre un peu avant qu’il ne passe à table…

Voici un an, la chance a toutefois souri à des chercheurs lorsqu’ils découvrirent un candidat au centre d’une galaxie située à seulement 300 millions d’années-lumière de la Terre, soit trois fois plus près que les autres. Avec une masse estimée à un million de fois celle du Soleil, il fait certes pâle figure à côté des super poids lourds connus (certains affichent plus de 10 milliards de masses solaires voire 17 milliards !), mais cela n’a rien enlevé de son attrait, si l’on peut dire, étant donné ce qu’il s’y est produit.

L’équipe internationale conduite par le jeune astrophysicien Sjoert van Velzen fut très heureuse de suivre durant plusieurs mois le comportement d’un trou noir supermassif, aussi petit soit-il, en train de tirer sur une étoile d’une masse comparable à notre Soleil et de l’aspirer. Surtout pour eux, ce fut une occasion unique de voir les jets de plasma qui se forment après que l’étoile est démembrée par les forces de marée comme cela est prédit.

A gauche, illustration d’une étoile spiralant vers un trou noir supermassif. Les forces de marée de ce dernier l’étirent jusqu’à l’effilocher et l’enrouler autour de l’horizon des événements. A droite, un jet de plasma se forme à partir d’une partie des débris de l’astre — Crédit : Amadeo Bachar, ICRAR

« Ces événements sont extrêmement rares, a commenté l’auteur principal de l’article qui décrit les phénomènes observés dans Science. C’est la première fois que nous voyons tout de la destruction stellaire suivie du lancement d’une éjection conique, aussi appelée jets ». Les autres fois, indique le professeur à l’université Johns Hopkins, « nous sommes arrivés à la fin de la partie ».