Pour la première fois depuis plus de dix ans, des scientifiques du CNRS et de l’Institut de radioastronomie millimétrique 1 ont observé avec leurs collègues étrangers un phénomène très rare, émanant de la rencontre entre une étoile et un trou noir supermassif. Lorsqu’un tel événement se produit, la force de gravité déchire l’étoile : la matière qui la compose est disloquée, puis tourne très vite avant d’être engloutie par le trou noir. Exceptionnellement, il arrive alors que ce dernier émette des jets de matière voyageant à une vitesse proche de la lumière. C’est justement cette émission très rare, nommée cette fois AT2022cmc, que les équipes ont pu observer, et qui fait l’objet d’une publication le 30 novembre dans la revue Nature. La dernière observation d’un évènement similaire datant de 2012, les équipes ont pu mettre à profit de nouvelles méthodes, notamment grâce au projet Zwicky Transient Facility : une puissante caméra, couplée à des logiciels spécifiques, permettant aux scientifiques de détecter en temps réel un évènement atypique et de donner l’alerte. La coordination rapide entre les équipes de recherche, chacune spécialisée dans un type d’observation, a ensuite été centrale dans l’observation de AT2022cmc. Le radiotélescope Noema 2 a ainsi contribué à la caractérisation de la source et, grâce au spectrographe du X-shooter Very Large Telescope de l’ESO, il a été possible d’évaluer la provenance de ce phénomène rare : estimée à 8,5 milliards d’années-lumière de la Terre et au centre de sa galaxie hôte. Une fois que l’intensité lumineuse de ce jet de matière sera réduite, la galaxie où cet événement a eu lieu pourra être vérifiée grâce aux télescopes spatiaux Hubble ou James Webb. Pour l’instant, les scientifiques ne savent pas encore pourquoi certaines rencontres entre étoile et trou noir émettent ces jets, alors que d’autres non. L’une des hypothèses avancées serait que les trous noirs, associés à ces types d’événements, tournent rapidement sur eux-mêmes. Cette rotation permettrait alors d’alimenter des jets aussi lumineux que celui produit par AT2022cmc. Les scientifiques espèrent que les capacités du Large Synoptic Survey Telescope (LSST), qui doit entrer en fonction en 2024, et pour lequel la France est d’un des principaux contributeurs, permettront de lever le voile sur ces événements rares et encore mystérieux.
1 En France, ces recherches ont impliqué des équipes du laboratoire Artemis (CNRS/Observatoire de la côte d’Azur/Université Côte d’Azur), de l’Institut de radioastronomie millimétrique (Iram ; CNRS/MPG/IGN), de l’Institut de physique des deux infinis de Lyon (CNRS/Université Claude Bernard Lyon 1), de l’Institut d’astrophysique de Paris (CNRS/Sorbonne Université) et du laboratoire Galaxies, étoiles, physique, instrumentation (Observatoire de Paris - PSL/CNRS).
2 Pour NOrthern Extended Millimeter Array, « réseau millimétrique étendu du Nord » en français. Opéré par l’Iram, il est le fruit d’une collaboration entre le CNRS, la Max-Planck-Gesellschaft (MPG, Allemagne) et l’Instituto Geográfico Nacional (IGN, Espagne).
A very luminous jet from the disruption of a star a massive black hole , Igor Andreon i , Michael W. Coughlin, Daniel A. Perl e y, Y uhan Y ao , W enbin Lu, S. Bradley Cenko, Harsh Kumar, Shreya Anand, Anna Y. Q. Ho, Mansi M. Kasliwal, Antonio de U g arte Postig o , Ana Sagu e’ s-Carraced o , St e Schulz e , D. Al e xander Kann, S. R. Kulkarni, Jesper Sollerman, Nial Tanvir, Armin Rest, Luca Izzo, Jean J. Somalwar, D a vid L. Kaplan, T om a’ s’Ahumada, G. C. Anupama, Katie Auchettl, Sudhanshu Bar w ay, Eric C. Bellm, V arun Bhalerao, Joshua S. Bloom, Michael Bremer, Mattia Bulla, Eric Burns, Sergio Campana, Poonam Chandra, Panos Charalampopoulos, Jeff Cooke, V alerio D’Elia, Kaust a v Kas h yap Da s , Dou g al Dobie, Jo ’ Feliciano A ?’ i Fern a’ ndez, James Freeburn, Cristoffer Fremling, Suvi Gezari, Simon Goode, Matthew Graham, Erica Hammerstein, Viraj R. Karambelkar, Erik C. Kool, Melanie Krips, Russ R. Laher, Giorgos Leloudas, Andrew Levan, Michael J. Lundquist, Ashish A. Mahabal, Michael S. Medford, M. Coleman M i ller, Anais M o? ller, K unal Mool e y, A. J. Nayana, Guy Nir, Peter T. H. Pang, Emmy Paraskeva, Richard A. Perley, Glen Petitpas, Miika Pursiainen, Vikram Ravi, Ryan Ridden-Harper, Reed Riddle, Mickael Rigault, Antonio C. Rodriguez, Ben Rusholm e , Y ashvi Sharm a , I. A. Smit h , Robert D. Stei n , Christina T - ne, Aaron T ohu ohu, Frank V alde s , Jan van Roestel, Susanna D. Vergani, Qinan Wang et Jielai Zhang. Nature, 30 Novembre 2022. DOI: 10.1038/s41586’022 -05465-8
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