Notre trou noir central mangerait des astéroïdes tous les jours

Une vue d'artiste montrant les astéroïdes orbitant autour du nuage de gaz chaud entourant lui-même le trou noir supermassif de la Voie lactée. © Nasa/CXC/M. Weiss 

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Depuis des années, le télescope Chandra consacre une partie de son temps d'observation au trou noir central dont on sait qu'il ne va pas tarder à avaler un nuage interstellaire. Les astrophysiciens ont ainsi découvert que chaque jour ou presque, durant quelques heures, sa luminosité dans le domaine X était multipliée jusqu'à une centaine de fois par un flash. La contrepartie de ces flashs a même été observée en infrarouge par les télescopes de l'ESO.

Un groupe de chercheurs a mis en ligne un article sur arxiv dans lequel il propose une explication à ces curieux phénomènes.

Au centre de cette image se trouve Sgr A*, le trou noir central de la Voie lactée observé en rayons X par Chandra. Sur la droite, un schéma en 3 étapes explique comment un astéroïde s'approchant trop près du trou noir est détruit par les forces de marée (tidal forces) avant que les restes de matière qui le constituaient plongent en direction de l'horizon en se vaporisant et émettant un flash (Flare) X. © rayons X : Nasa/CXC/MIT/F. Baganoff et al.; Illustrations: Nasa/CXC/M.Weiss 

On sait que de temps en temps, le trou noir central d'une galaxie avale des étoiles entières. Le processus a été modélisé il y a quelques décennies par Jean-Pierre Luminet et Brandon Carter avec la formation de crêpes stellaires. Or, on a toutes les raisons de penser, surtout depuis la prolifération des découvertes d’exoplanètes, que ces étoiles doivent être entourées d'un cortège de petits corps célestes, comme des astéroïdes et bien sûr des comètes et des petites planètes. Beaucoup d'étoiles devraient donc avoir l'équivalent du nuage de Oort ou de la ceinture de Kuiper avec des Pluton.

Il en découle que, selon les astrophysiciens, l'environnement proche de Sagittarius A* doit être rempli d'astéroïdes et de petits corps célestes arrachés par les forces gravitationnelles du trou noir central lorsqu'il avale les étoiles autour desquelles ces corps tournaient.

Un réservoir de plus de 100.000 milliards d'astéroïdes et comètes

Ces astéroïdes, comètes et planètes finissent à leur tour par s'approcher à moins d'une unité astronomique de l'horizon de Sagittarius A* et se font démanteler par les forces de marée. En tombant vers l'horizon, les fragments de matière résultants se comportent de la même façon qu'une météorite entrant dans l'atmosphère terrestre. Le trou noir central est en effet entouré de gaz. Les fragments de petits corps célestes s'échauffent, se vaporisent et émettent ces flashs de rayons X.

D'après les calculs, les flashs X observés par Chandra chaque jour nécessitent des astéroïdes d'au moins 20 km de diamètre. Sagittarius A* pourrait donc fort bien dévorer chaque jour plusieurs astéroïdes qui seraient de tailles plus petites et pour le moment inobservables. Toujours d'après les calculs, des centaines de milliers de milliards d'astéroïdes et autres comètes devraient attendre leur funeste destin autour du trou noir central.

Depuis 10 milliards d'années, seulement quelques milliers de milliards de ces corps célestes, avec une infime fraction d'exoplanètes, auraient été avalés par l'horizon du trou noir supermassif de la Voie lactée.