Des astronomes assistent en direct au déjeuner d'un trou noir supermassif

Des astronomes ont eu le rare privilège d'assister "en temps réel" au déjeuner d'un trou noir supermassif en train de se repaître d'une étoile qui s'approchait trop près de lui, un événement exceptionnel riche d'enseignements sur ces ogres du cosmos encore mal connus.

Selon les scientifiques, une telle orgie stellaire ne survient en moyenne qu'une fois tous les 10.000 ans dans une galaxie donnée.

"Les trous noirs sont un peu comme les requins, on considère à tort que ce sont de perpétuelles machines à tuer. En réalité, ils restent calmes durant la majeure partie de leur vie. Mais occasionnellement, une étoile s'aventure trop près, et c'est là que la frénésie carnassière se déclenche", explique Ryan Chornock, du Centre d'astrophysique Harvard-Smithsonian, co-auteur de l'étude publiée mercredi dans la revue Nature.

Des trous noirs supermassifs, d'une masse comprise entre un million et un milliard de fois celle de notre Soleil, sont tapis au centre de la plupart des galaxies de l'Univers. On peut en détecter certains grâce au rayonnement intense qu'ils émettent lorsqu'ils aspirent des gaz situés dans leur voisinage.

Mais si l'environnement des trous noirs est pauvre en gaz, ce rayonnement est faible. Il est donc particulièrement ardu d'étudier les trous noirs "dormants", sauf à les surprendre en plein repas, ce que sont parvenus à faire Ryan Chornock et Suvi Gezari, de l'université américaine Johns Hopkins.

Le 31 mai 2010, dans l'objectif du télescope Pan-STARRS 1 à Hawaii, ils ont découvert une lueur inattendue provenant du coeur d'une galaxie située à quelque 2,7 milliards d'années-lumière.

La lueur est devenue de plus en plus intense pour atteindre son point culminant le 12 juillet, avant de s'évanouir progressivement.

"Nous avons observé la fin d'une étoile et sa digestion par le trou noir en temps réel", explique Edo Berger, qui a participé à l'étude.

Cette lueur émanait d'un trou noir supermassif qui était jusqu'alors à l'état "dormant", une masse d'environ trois millions de fois celle du Soleil, équivalent à celle du trou noir situé au centre de la Voie Lactée, notre galaxie.

L'étoile dévorée par ce trou noir était tellement proche de lui que les "forces de marée" générées par le champ de gravité du monstre cosmique l'ont littéralement démembrée. Les gaz qui la constituaient ont alors été aspirés par le trou noir, subissant une telle élévation de température qu'ils ont produit la lueur observée par les astronomes.

Les analyses du phénomène ont révélé qu'en l'occurrence, le trou noir glouton s'était gorgé de grandes quantités d'hélium. Cela signifie que l'étoile absorbée était le coeur d'une "géante rouge". L'enveloppe d'hydrogène qui constituait son atmosphère avait vraisemblablement déjà été digérée lors d'un précédent passage aux abords du trou noir.

"L'étoile avait de peu survécu à sa première rencontre avec le trou noir, et le deuxième round lui a été fatal", résume Ryan Chornock.

De son côté, "Sgr A*" (Sagittarius A étoile), le trou noir supermassif se trouvant au centre de notre galaxie, s'apprête à engloutir prochainement un gros nuage de gaz qui s'en approche. La vitesse de ce nuage a déjà quasiment doublé au cours des sept dernières années et atteint déjà 8 millions de km/h.

Durant l'été 2013, le nuage s'approchera à 40 milliards de km de "l'horizon des événements" du trou noir, limite à partir de laquelle ce qui s'y passe reste inaccessible, aucune matière ni lumière ne pouvant s'en échapper pour nous le dévoiler.