Les astronomes ont observé le transitoire optique bleu rapide (FBOT) le plus brillant jamais enregistré, baptisé AT 2024wpp, ce qui confirme que ces événements extrêmes sont provoqués par des trous noirs déchirant des étoiles entières. Les nouvelles observations excluent les explosions stellaires traditionnelles comme cause, révélant qu’un trou noir pesant jusqu’à 100 fois la masse de notre Soleil a consommé une étoile compagnon massive, convertissant une partie importante de sa masse directement en énergie.
Que sont les transitoires optiques bleus rapides ?
Les FBOT sont des explosions de courte durée et d’une luminosité intense, visibles à des milliards d’années-lumière. Détectés pour la première fois en 2014, ils ont intrigué les scientifiques car leur production d’énergie défie les explications conventionnelles comme les supernovae. Le premier cas bien étudié, AT 2018cow (surnommé « la vache »), a conduit à une série de successeurs aux noms ludiques : le Koala, le diable de Tasmanie et le pinson. Aujourd’hui, AT 2024wpp – peut-être « la Guêpe » – a battu les records précédents.
Libération d’énergie extrême
L’énergie libérée par AT 2024wpp est 100 fois supérieure à celle d’une supernova typique. Pour produire cette luminosité, il faudrait qu’environ 10 % de la masse du Soleil soit convertie en énergie en quelques semaines. Surtout, les observations du télescope Gemini South ont révélé un excès de lumière proche infrarouge, une signature observée auparavant uniquement dans la vache AT 2018 – et absente dans les explosions stellaires standards. Cette découverte établit les émissions dans le proche infrarouge comme une caractéristique des FBOT, bien que le mécanisme sous-jacent reste inexpliqué.
“La quantité d’énergie rayonnée par ces sursauts est si grande que vous ne pouvez pas les alimenter avec une explosion stellaire d’effondrement du noyau – ou tout autre type d’explosion stellaire normale”, a déclaré Natalie LeBaron, étudiante diplômée à l’Université de Californie à Berkeley.
L’alimentation à long terme du trou noir
Les scientifiques pensent que le trou noir a lentement retiré la matière de son compagnon pendant une période prolongée, créant ainsi un halo de gaz autour de lui. Lorsque l’étoile compagnon s’est aventurée trop près, elle a été déchiquetée et le matériau résultant s’est écrasé sur le disque d’accrétion du trou noir. Cette collision a généré d’intenses rayons X, ultraviolets et lumière bleue. Une partie du gaz a également été éjectée dans de puissants jets se déplaçant à 40 % de la vitesse de la lumière, créant des ondes radio détectables.
L’étoile compagne déchiquetée était probablement une étoile Wolf-Rayet massive, déjà dépourvue d’une grande partie de son hydrogène, ce qui expliquerait la faible émission d’hydrogène observée dans AT 2024wpp. L’événement s’est produit dans une galaxie de formation d’étoiles, où de telles étoiles massives sont courantes, à une distance de 1,1 milliard d’années-lumière. AT 2024wpp est 5 à 10 fois plus lumineux que le précédent détenteur du record, AT 2018cow.
Ces découvertes, publiées dans deux articles dans The Astrophysical Journal Letters, fournissent de nouvelles informations sur les interactions violentes entre les trous noirs et les étoiles, et remettent en question les modèles existants d’événements cosmiques extrêmes.
La découverte confirme que les FBOT ne sont pas simplement des étoiles qui explosent, mais le résultat du festin brutal et énergétique d’un trou noir.
