Les trous noirs supermassifs pèsent des millions à des milliards de fois plus que notre soleil et se trouvent au centre de la plupart des galaxies. Un trou noir supermassif de plusieurs millions de fois la masse du soleil est situé au cœur de notre propre Voie lactée.

Malgré la banalité des trous noirs supermassifs, on ne sait pas comment ils grandissent dans des proportions aussi énormes. Certains trous noirs avalent constamment du gaz dans leur environnement, certains avalent soudainement des étoiles entières. Mais aucune théorie n'explique indépendamment comment les trous noirs supermassifs peuvent "s'allumer" de manière si inattendue et continuer à croître si rapidement pendant une longue période.

Une nouvelle étude menée par l'Université de Tel Aviv publiée aujourd'hui dans Astronomie de la nature constate que certains trous noirs supermassifs sont déclenchés pour se développer, dévorant soudainement une grande quantité de gaz dans leur environnement.

En février 2017, le All Sky Automated Survey for Supernovae a découvert un événement connu sous le nom d'AT 2017bgt. Cet événement était initialement considéré comme un événement « déglutition d'étoiles », ou un événement de « perturbation des marées », car le rayonnement émis autour du trou noir est devenu plus de 50 fois plus lumineux que ce qui avait été observé en 2004.

Cependant, après des observations approfondies à l'aide d'une multitude de télescopes, une équipe de chercheurs dirigée par le Dr Benny Trakhtenbrot et le Dr Iair Arcavi, tous deux de la Raymond &Beverly Sackler School of Physics and Astronomy de TAU, a conclu qu'AT 2017bgt représentait une nouvelle façon de « nourrir » les trous noirs.

"L'éclaircissement soudain d'AT 2017bgt rappelait un événement de perturbation de la marée, " dit le Dr Trakhtenbrot. " Mais on s'est vite rendu compte que cette fois il y avait quelque chose d'inhabituel. Le premier indice était une composante supplémentaire de la lumière, ce qui n'avait jamais été vu dans les événements de perturbation des marées. »

Dr Arcavi, qui a dirigé la collecte de données, ajoute, "Nous avons suivi cet événement pendant plus d'un an avec des télescopes sur Terre et dans l'espace, et ce que nous avons vu ne correspondait à rien de ce que nous avions vu auparavant."

Les observations correspondaient aux prédictions théoriques d'un autre membre de l'équipe de recherche, Prof. Hagai Netzer, également de l'Université de Tel-Aviv.

"Nous avions prédit dans les années 1980 qu'un trou noir avalant du gaz de son environnement pourrait produire les éléments de lumière vus ici, ", explique le professeur Netzer. "Ce nouveau résultat est la première fois que le processus a été vu dans la pratique."

Des astronomes des États-Unis, Chili, La Pologne et le Royaume-Uni ont participé à l'effort d'observation et d'analyse, qui utilisait trois télescopes spatiaux différents, dont le nouveau télescope NICER installé à bord de la Station spatiale internationale.

L'une des images ultraviolettes obtenues lors de la frénésie d'acquisition de données s'est avérée être la millionième image prise par l'observatoire Neil Gehrels Swift, un événement célébré par la NASA, qui exploite cette mission spatiale.

L'équipe de recherche a identifié deux autres événements récemment rapportés de trous noirs "allumés, " qui partagent les mêmes propriétés d'émission qu'AT 2017bgt. Ces trois événements forment une nouvelle et alléchante classe de réactivation des trous noirs.

"Nous ne sommes pas encore sûrs de la cause de cette augmentation spectaculaire et soudaine du taux d'alimentation des trous noirs, " conclut le Dr Trakhtenbrot. " Il existe de nombreux moyens connus pour accélérer la croissance des trous noirs géants, mais ils se produisent généralement pendant des périodes beaucoup plus longues. »

« Nous espérons détecter de nombreux autres événements de ce type, et de les suivre avec plusieurs télescopes travaillant en tandem, " dit le Dr Arcavi. " C'est la seule façon de compléter notre image de la croissance des trous noirs, pour comprendre ce qui l'accélère, et peut-être enfin résoudre le mystère de la formation de ces monstres géants."