Les scientifiques ont utilisé une simulation sophistiquée pour reconstituer la mort brutale d’une étoile qui s’est approchée trop près d’un trou noir supermassif et a été déchiquetée en morceaux.
L’équipe, dirigée par des chercheurs de l’Institut de physique Racah de l’Université hébraïque de Jérusalem, a raconté toute l’histoire de ce soi-disant événement de perturbation des marées (TDE) pour la première fois et j’ai vu un type inconnu d’onde de choc se produire au cours du processus sanglant. Ils ont également constaté que la dissipation de ces ondes de choc provoquait une éruption exceptionnellement intense pendant les semaines les plus lumineuses de l’événement.
En plus d’expliquer les périodes les plus brillantes de ces violents événements de destruction d’étoiles, les résultats pourraient aider les astronomes à utiliser les TDE pour découvrir les propriétés des étoiles supermassives. trous noirscomme leur masse et taux de rotationet pour tester les limites de la théorie de la relativité générale d’Einstein.
Les résultats ont été publiés le 17 janvier dans la revue Nature.
En rapport: Ce trou noir dévore une étoile mourante – mais il ne se régale qu’une fois par mois
Les étoiles détruites par un trou noir subissent un choc
Les TDE se produisent lorsque l’orbite d’une étoile s’approche d’un trou noir supermassif dont la masse est des millions ou des milliards de fois supérieure à la masse de l’étoile. le soleil. À mesure que l’étoile se rapproche du trou noir supermassif, l’influence gravitationnelle massive du trou noir génère d’immenses forces de marée au sein de l’étoile.
Ceci est dû au fait que la force gravitationnelle dans l’hémisphère de l’étoile le plus proche du trou noir est bien supérieure à celle à l’extrémité la plus éloignée. Cette force de marée provoque l’étirement vertical de l’étoile tandis qu’elle est comprimée horizontalement. Cela transforme l’étoile en un mince brin de plasma stellaire selon un processus connu sous le nom de « spaghettification« .
Ce plasma spaghettiifié retombe vers le trou noir et, ce faisant, il est chauffé par une série d’ondes de choc. Cela amène le plasma à déclencher une éruption très lumineuse qui peut éclipser la lumière combinée de toutes les étoiles de la galaxie environnante pendant des semaines, voire des mois.
La simulation créée par les scientifiques de l’Institut de physique Racah Elad Steinberg et Nicolas Pierre approfondit les TDE, recréant pour la première fois l’image complète de ces événements, depuis la capture de l’étoile par le trou noir, en passant par la perturbation initiale de l’étoile, jusqu’au pic de l’éruption du TDE.
Cette reconstruction d’événement a été possible grâce au logiciel pionnier de simulation de radiation-hydrodynamique développé par Steinberg.
L’enquête sur la scène du crime cosmique a révélé un type d’onde de choc jusqu’alors inconnu se produisant pendant le TDE, montrant que ces événements dissipent l’énergie à un rythme plus rapide que ce que pensaient les scientifiques. Cette découverte a indiqué à l’équipe que les périodes les plus lumineuses du TDE sont alimentées par ces ondes de choc et la dissipation d’énergie associée.
Selon les chercheurs, les astronomes pourraient continuer à explorer la mécanique de ces puissantes ondes de choc en utilisant des observations réelles de violentes rencontres entre des trous noirs supermassifs et des étoiles condamnées.
