Quel bordel. Le repas stellaire d’un trou noir est plus brillant et plus durable que jamais auparavant

C’est une histoire aussi vieille que le temps. Un événement cataclysmique se produit dans l’univers et libère une énorme quantité d’énergie en un court laps de temps. L’événement s’estompe alors dans l’obscurité et le cosmos revient à la normale. Ces événements cosmiques de courte durée sont connus sous le nom de transitoires et comprennent des éléments tels que les supernovae et les sursauts gamma. Les transitoires sont assez courants, mais certains d’entre eux peuvent remettre en question les explications. Prenons par exemple le transitoire connu sous le nom de ZTF20abrbeie, surnommé Barbie effrayante.

Scary Barbie a été observée pour la première fois en 2020 et a ensuite été observée sur une gamme de longueurs d’onde. C’est un transitoire inhabituel pour deux raisons. Le premier est qu’il a duré beaucoup plus longtemps que les transitoires typiques. Une rafale radio rapide peut durer quelques secondes. La rémanence d’une supernova peut être observée pendant un mois, mais Scary Barbie a duré plus de 800 jours et continue d’être visible. La seconde est à quel point elle est terriblement énergique. Une supernova peut éclipser une galaxie, mais Scary Barbie est mille fois plus énergique que les supernovae les plus brillantes. Il est difficile d’imaginer l’ampleur de ce transitoire.

Selon une étude publiée dans Les lettres du journal astrophysique il n’y a vraiment qu’un seul phénomène qui pourrait expliquer Scary Barbie : une étoile consommée par un trou noir.[^1] Les trous noirs n’avalent pas les étoiles entières. Ils déchirent d’abord l’étoile dans ce qu’on appelle un événement de perturbation des marées (TDE). La matière surchauffée de l’étoile est capturée par le trou noir. D’après les observations de ZTF20abrbeie, il s’agissait probablement d’un TDE impliquant une étoile de 14 masses solaires et un trou noir supermassif de plus de 100 millions de soleils.

Images du transitoire ZTF20abrbeie. Crédit : Subrayan, et al

L’une des choses étranges à propos de ce transitoire est qu’il ne semble pas être associé à une galaxie particulière. C’est inhabituel puisque les trous noirs supermassifs ont tendance à se cacher dans les centres galactiques. Mais encore une fois, ce transitoire est si inhabituel qu’il n’a pas été immédiatement reconnu. L’équipe ne l’a découvert que grâce à un progiciel d’intelligence artificielle qu’elle a développé et connu sous le nom de Recommender Engine For Intelligent Transient Tracking (REFITT). REFITT passe au peigne fin les données d’observation à la recherche de transitoires à étudier. Il est tombé sur Scary Barbie dans les données publiques du Zwicky Transient Facility de l’Observatoire Palomar. Une fois qu’ils l’ont découvert, l’équipe a ensuite recueilli des données provenant d’autres observatoires.

Ce travail est un excellent exemple de la façon dont les données publiques et l’exploration de données IA peuvent conduire à des découvertes inattendues. Ce n’est qu’en rendant les données accessibles au public et en développant des outils pour filtrer ces informations que ces découvertes sont possibles. La science fonctionne mieux lorsque tout le monde peut participer, comme le montre cette dernière étude. Qui sait quelles autres choses étonnantes se cachent dans les données publiques qui ne demandent qu’à être découvertes ?

Référence: Subrayan, Bhagya M., et al. “Barbie effrayante : une candidate à un événement de perturbation des marées extrêmement énergique et de longue durée sans galaxie hôte détectée à z = 0,995.” *préimpression arXiv* arXiv:2302.10932 (2023).

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