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Astrophysique: une nouvelle signature de destruction d'étoiles par un trou noir supermassif, correspondant à un phénomène de TDE partiel, a été observée!____¤202101
Une étude, dont les résultats intitulés «ASASSN-14ko is a Periodic Nuclear Transient in ESO 253-G003» ont été publiés dans la revue The Astrophysical Journal et sont disponibles en pdf, rapporte, à partir d'observations menées avec les instruments du Neil Gehrels Swift Observatory et du TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), une nouvelle signature de destruction d'étoiles par un trou noir supermassif, correspondant à un phénomène de rupture par effet de marée (tidal disruption event, TDE) partiel, immatriculé ASASSN-14ko (*), avec des éruptions périodiques au cœur de la galaxie de Seyfert de type II ESO 253-3 (**) contenant deux régions actives.
Relevons tout d'abord que ASASSN-14ko («les deux derniers chiffres indiquent l'année, puis les lettres l'ordre des découvertes») qui avait donc été détecté en 2014 dans le cadre du All Sky Automated Survey for SuperNovae (Relevé automatisé sur tout le ciel de supernovae), se présentait initialement comme une supernova qui s'était produite dans la galaxie spirale ESO 253-3, «située à environ 570 millions d'années-lumière de la Voie lactée en direction de la constellation du Peintre (en latin Pictor, -is, abrégé en Pic), une constellation de l'hémisphère sud faiblement lumineuse».
Néanmoins, il est apparu en 2020 que «les données collectées au cours des années pour établir la courbe de lumière d'ESO 253-3 montraient des pics de luminosité importants, un total de 17, et surtout périodiquement espacés d'environ 114 jours», chacun de ces pics «atteignant sa luminosité maximale en environ cinq jours, puis diminuant progressivement».
La récurrence de ce phénomène a été alors prédite «pour le 17 mai, le 7 septembre et le 20 décembre 2020», des prédictions qui «se sont révélées exactes». Au bout du compte, «cette remarquable périodicité et le fait que ESO 253-3 contienne au moins un noyau actif de galaxie», généré «par ce qui semble être un trou noir supermassif de 78 millions de masses solaires», font envisager trois scénarios pour expliquer ces observations.
Le premier scénario suppose l'existence «d'un deuxième trou noir supermassif au cœur de la galaxie spirale» de sorte que «les interactions entre les disques d'accrétion de ces deux astres compacts en orbite l'un autour de l'autre» provoqueraient les éruptions périodiques. Cependant, «si un deuxième trou noir existe bel et bien, ce qui reste à démontrer solidement, il semble finalement trop éloigné du premier pour générer les éruptions observées».
Le deuxième scénario fait intervenir «le passage récurrent d'une étoile à travers le disque d'accrétion entourant le trou noir central de la galaxie de Seyfert, mais on aurait alors des éruptions de forme asymétrique».
Le troisième scénario, qui est le plus favorisé, est celui, retenu par l'étude ici présentée, d'un TDE partiel: concrètement, «une étoile massive sur une orbite assez elliptique se rapprocherait suffisamment de l'horizon du trou noir supermassif pour que les forces de marée deviennent assez importantes pour amorcer le phénomène des crêpes stellaires» de sorte que périodiquement d'importantes quantités de gaz seraient arrachées à l'étoile «sans la détruire ni conduire à son explosion finale sous forme de supernovae».
Il est ainsi estimé qu'une «quantité de gaz égale à environ trois fois la masse de Jupiter» est happée par le trou noir et que «ce serait au moment où le courant de gaz arraché heurterait le disque d'accrétion du noyau actif que le choc produirait les pics de luminosité observés».
Liens externes complémentaires (source Simbad)
(*) ASASSN-14ko
(**) ESO 253-3
Tags : Astrophysique, 2021, The Astrophysical Journal, ESO 253-3, trous noirs supermassifs, ASASSN-14ko, TDE, galaxie de Seyfert, Peintre, crêpes stellaires
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