À deux cent trente-six millions d’années-lumière, et donc il y a 236 millions d’années, une lumière étrange et intense a jailli d’un objet astronomique lointain. Le grondement intergalactique a été détecté ici sur Terre, où les astronomes ont rapidement établi que l’éruption avait pour origine un trou noir supermassif. Une inversion spontanée des pôles magnétiques du trou noir pourrait en être la cause, selon la dernière hypothèse, mais le débat est loin d’être tranché.
Désignée simplement sous le nom de 1ES 1927+654, la galaxie qui fait sensation tourne autour d’un trou noir supermassif des millions ou des milliards de fois plus massif que notre soleil. C’est le cas de la plupart des grandes galaxies, y compris la nôtre, la Voie lactée, qui a son propre trou noir supermassif en son centre et autour duquel tournent les systèmes solaires de la galaxie. Les trous noirs ont des masses incroyablement grandes, ce qui provoque une distorsion de l’espace et du temps autour d’eux. La lumière elle-même ne peut échapper à l’intense attraction gravitationnelle au-delà d’un point de non-retour appelé horizon des événements, ce qui rend l’observation directe essentiellement impossible. Ce que les astronomes peuvent “observer”, ce sont les émissions de diverses formes de rayonnement, notamment la lumière visible des disques d’accrétion environnants des trous noirs, ainsi que les ondes gravitationnelles qu’ils pourraient émettre.
Une boule de particules de gaz surchauffées, appelée couronne, a été identifiée comme la source de la violente éruption de lumière ultraviolette et visible. Située dans le disque d’accrétion du trou noir – l’assortiment de matière normale qui tourne rapidement autour des trous noirs du côté sûr de l’horizon des événements – la couronne émettrait des particules de rayons X de plus haute énergie dans des circonstances normales. Au cours de cet événement rare, qui s’est déroulé de 2017 à 2021, les rayons X émis par le trou noir ont entièrement disparu, tandis que les émissions d’UV et de lumière visible ont atteint des niveaux astronomiquement plus élevés qu’en temps normal.
Une inversion des champs magnétiques, dans laquelle le pôle nord devient le pôle sud et vice versa, est supposée être relativement courante dans l’univers. Les champs magnétiques de la Terre s’inversent tous les millions d’années environ, bien que ces événements soient totalement imprévisibles.
“Des changements rapides dans la lumière visible et ultraviolette ont été observés dans quelques douzaines de galaxies similaires à celle-ci”, a déclaré le Dr Sibasish Laha dans un communiqué de presse de la NASA. “Mais cet événement marque la première fois que nous avons vu les rayons X disparaître complètement alors que les autres longueurs d’onde s’éclaircissent.”
Comprendre pourquoi a été un sujet de discorde depuis lors. Chercheur au Goddard Space Flight Center de la NASA, Laha et une équipe internationale d’experts proposent une explication possible. Ils ont établi un lien entre les changements inhabituels survenus dans le disque d’accrétion et une inversion magnétique dans un article récemment accepté dans The Astrophysical Journal. Un autre auteur de l’étude, le Dr Mitchell Begeleman, a expliqué le raisonnement qui sous-tend leur conclusion.
“Un renversement magnétique, où le pôle nord devient sud et vice versa, semble correspondre le mieux aux observations”, a déclaré Begelman dans le communiqué de presse. “Le champ s’affaiblit initialement à la périphérie du disque d’accrétion, ce qui entraîne un chauffage plus important et un éclaircissement en lumière visible et UV.”
Une telle inversion des champs magnétiques, dans laquelle le pôle nord devient le pôle sud et vice versa, est présumée être relativement courante dans l’univers. Les champs magnétiques de la Terre s’inversent tous les millions d’années environ, bien que ces événements soient totalement imprévisibles.
Dans le cosmos en constante expansion, peu de corps célestes nous échappent autant que les trous noirs. Nous savons que les trous noirs ont un moment angulaire, une masse et une charge, mais nous ignorons si d’autres propriétés sont perceptibles. Le physicien Stephen Hawking a parié pendant des décennies avec un duo de physiciens pour savoir si les trous noirs pouvaient ou non laisser échapper d’autres informations sur leur fonctionnement interne. En d’autres termes, il est difficile de savoir comment le champ magnétique interne d’un trou noir pourrait s’inverser en raison du manque de preuves physiques permettant de prédire le déroulement d’un tel événement à l’intérieur d’un trou noir. Leurs propriétés déconcertent souvent les scientifiques, ce qui donne lieu à des représentations intrigantes dans la culture populaire et les médias.
C’est une alerte du All-Sky Automated Survey for Supernovae en mars 2018 qui a permis la découverte de cette dernière bizarrerie de trou noir. Une lumière visible 100 fois plus brillante que la normale en provenance de la galaxie lointaine justifiait un examen plus approfondi. Des données antérieures provenant du système d’alerte de dernier impact terrestre d’astéroïde financé par la NASA ont montré que le changement radical a commencé fin 2017. Prompt à se diriger vers la galaxie, les satellites ont rapidement révélé l’origine de l’éruption au centre de la galaxie.
La cause de la perturbation a suscité une myriade de conclusions. Une hypothèse de travail a suggéré qu’une étoilea pu dériver juste un peu trop près du trou noir.
“Une interprétation antérieure de l’éruption suggérait qu’elle avait été déclenchée par une étoile qui était passée si près du trou noir qu’elle avait été déchirée, perturbant ainsi le flux de gaz”, a déclaré le Dr Josefa Becerra González, co-auteur du rapport, ajoutant que la durée de l’événement ne correspond pas à cette conclusion antérieure.
Aussi farfelu que cela puisse paraître, les scientifiques ne se contentent pas de lancer des idées en l’air. (En effet, ce ne serait pas la première fois qu’une étoile franchirait le point de non-retour d’un trou noir). Pourtant, si l’article référencé de 2019 est antérieur à un retour à l’homéostasie dans la galaxie lointaine, les nouvelles découvertes ont bénéficié d’une plus grande largeur de données disponibles. L’observatoire Neil Gehrels Swift de la NASA et le satellite XMM-Newton de l’ESA (Agence spatiale européenne) ont fourni de nombreuses données pour étayer une nouvelle analyse des fréquences UV et X de la source de la perturbation, ce qui a conforté la théorie du retournement du champ magnétique.
