En 2019, les chercheurs ont observé dans notre ciel quelque chose qui a subitement émis un rayonnement intense. Un phénomène transitoire comme ils n’en n’avaient encore jamais observé. Il leur a fallu de longs mois de travail pour commencer à comprendre son origine.
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Dans notre ciel, il est des objets qui changent de luminositéluminosité sur de courtes périodes. De quelques secondes à quelques années. Les astronomesastronomes parlent de « phénomènes transitoires ». L'un des plus lumineux a reçu le nom de J221951. Il a été découvert en septembre 2019 par une équipe de l’université de Birmingham (Royaume-Uni). L'attention des chercheurs avait été attirée par un événement d'ondes gravitationnellesondes gravitationnelles. Comprenez, par des oscillations dans la courbure de l'espace-temps telles que peuvent en provoquer les phénomènes les plus violents de l'Univers. Ils avaient ainsi braqué le télescope spatial Swift sur ce qu'ils avaient imaginé être une kilonova.
Les chercheurs s'attendaient ainsi à voir l'objet visé, J221951, apparaître en bleu. Puis s'estomper. Avant de rougir pendant quelques jours. Comme le fait toute kilovona qui se respecte. Rappelons à ce stade qu'une kilonova correspond à la manifestation d'une étoile à neutrons fusionnant avec une autre étoile à neutrons ou avec un trou noir. L'un de ces phénomènes violents qui peuvent donner naissance à des ondes gravitationnelles.
J221951 s'est bien d'abord paré de bleu. C'est ensuite que sa trajectoire a dévié. Puisqu'il ne s'est ni estompé rapidement ni n'a changé de couleur. Alors, pour tenter de comprendre, plusieurs instruments ont été mobilisés. Des instruments qui explorent le monde des rayonnements ultraviolets, notamment. Les données qu'ils ont fournies ont permis aux astronomes de dresser un portrait plus juste de l'étonnant transitoire qu'ils avaient observé.
Des questions restent en suspens
Le spectrespectre lumineux de J221951 montre que sa source se situe à environ 10 milliards d'années-lumièreannées-lumière de notre Terre. Ainsi, le fait qu'il brille si fort malgré une si grande distance, l'a propulsé parmi les transitoires les plus lumineux jamais détectés. Et voici enfin son histoire telle que les astronomes l'ont reconstituée.
Il faut savoir qu'une galaxiegalaxie avait déjà été repérée à l'emplacement de J221951 avant que lui-même ne soit détecté. Ainsi, les chercheurs pensent aujourd'hui que cet objet transitoire cache un trou noir supermassif installé au centre de cette galaxie et qui aurait soudainement commencé à engloutir de la matièrematière après avoir été au régime pendant un certain temps. Les astronomes évoquent même l'un des « allumages » les plus spectaculaires de trou noir jamais vu.
Les chercheurs envisagent deux mécanismes qui pourraient être à l'origine de l'apparition éclatante de J221951 : un événement de rupture -- ou de perturbation -- par effet de maréemarée comme ils savent qu'il s'en produit lorsqu'une étoile est détruite parce qu'elle est passée trop près d'un trou noir supermassiftrou noir supermassif -- ici, possiblement, un trou noir en rotation rapide -- ou le changement d'état, le passage brutal d'un état dormantdormant à un état actif du noyau de la galaxie hôte.
Pour trancher, les astronomes auront encore besoin de suivre l'évolution de l'objet pendant des mois, voire des années. S'il continue à s'estomper, ils pencheront pour l'évènement de perturbation par effet de marée. Si sa luminosité augmente de nouveau, ils pourraient trancher en faveur d'un noyau actif de galaxie qui se serait rallumé.
