Des astronomes basés à l'Université de Sheffield ont trouvé des preuves que les étoiles sont déchirées par des trous noirs supermassifs 100 fois plus souvent qu'on ne le pensait auparavant.

Jusqu'à maintenant, un tel cannibalisme stellaire - connu sous le nom d'événements de perturbation des marées, ou TDE - n'avaient été trouvés que dans des enquêtes qui ont observé plusieurs milliers de galaxies, laissant croire aux astronomes qu'ils étaient exceptionnellement rares :un seul événement tous les 10, 000 à 100, 000 ans par galaxie.

Cependant, l'étude pionnière menée par d'éminents scientifiques du Département de physique et d'astronomie de l'Université, a enregistré une étoile détruite par un trou noir supermassif dans une étude de seulement 15 galaxies - une taille d'échantillon extrêmement petite par rapport aux normes d'astronomie.

"Chacune de ces 15 galaxies subit une 'collision cosmique' avec une galaxie voisine, " a déclaré le Dr James Mullaney, Maître de conférences en astronomie et co-auteur de l'étude.

"Nos résultats surprenants montrent que le taux de TDE augmente considérablement lorsque les galaxies entrent en collision. Cela est probablement dû au fait que les collisions entraînent la formation d'un grand nombre d'étoiles à proximité des trous noirs supermassifs centraux des deux galaxies lorsqu'elles fusionnent. "

Les trous noirs supermassifs qui se cachent dans le cœur de toutes les grandes galaxies peuvent être insaisissables. C'est parce qu'ils ne brillent pas dans un sens conventionnel en raison de leur gravité si forte que rien ne peut s'échapper, même pas la lumière elle-même. Cependant, la libération d'énergie lorsque les étoiles sont déchirées lorsqu'elles se rapprochent des trous noirs entraîne des éruptions spectaculaires. Les noyaux des galaxies peuvent alors apparaître aussi brillants que tous les milliards d'étoiles d'une galaxie typique réunis. De cette façon, Les TDE peuvent être utilisés pour localiser des trous noirs autrement faibles et étudier leur forte gravité et la manière dont ils accumulent de la matière.

"Notre équipe a observé pour la première fois les 15 galaxies en collision dans l'échantillon en 2005, lors d'un précédent projet, " a déclaré Rob Spence, Doctorant à l'Université de Sheffield et co-auteur de l'étude.

"Toutefois, lorsque nous avons de nouveau observé l'échantillon en 2015, nous avons remarqué qu'une galaxie - F01004-2237 - semblait étonnamment différente. Cela nous a conduit à examiner les données du Catalina Sky Survey, qui surveille la luminosité des objets dans le ciel au fil du temps. Nous avons constaté qu'en 2010, la luminosité de F01004-2237 a explosé de façon spectaculaire."

La combinaison particulière de variabilité et de spectre post-éruption observée dans F01004-2237 - qui se trouve à 1,7 milliard d'années-lumière de la Terre - ne ressemblait à aucune supernova connue ou noyau galactique actif, mais caractéristique des TDE.

Clive Tadhunter, Professeur d'Astrophysique et responsable de l'étude, a déclaré :« Sur la base de nos résultats pour F01004-2237, nous prévoyons que les événements TDE deviendront courants dans notre propre galaxie de la Voie lactée lorsqu'elle finira par fusionner avec la galaxie voisine d'Andromède dans environ 5 milliards d'années.

"En regardant vers le centre de la Voie lactée au moment de la fusion, nous verrions une éruption environ tous les 10 à 100 ans. Les éruptions seraient visibles à l'œil nu et apparaîtraient beaucoup plus lumineuses que toute autre étoile ou planète dans la nuit ciel."

L'étude est publiée aujourd'hui (27 février 2017) dans la revue Astronomie de la nature .