🌀 Première observation directe de la torsion de l'espace-temps près d'un trou noir

Lorsqu'un trou noir tourne rapidement, il entraîne l'espace autour de lui, à la manière d'un tourbillon dans l'eau. Ce phénomène est nommé précession de Lense-Thirring.

Des chercheurs se sont penchés sur un événement rare où une étoile s'est approchée trop près d'un trou noir supermassif, appelé AT2020afhd. La force gravitationnelle intense a déchiqueté l'étoile, regroupant ses débris dans un disque tourbillonnant. Parallèlement, des jets de matière ont été éjectés à une vitesse proche de celle de la lumière, offrant une scène cosmique unique pour l'étude.


En analysant les signaux en rayons X et en radio, l'équipe a noté que le disque et les jets oscillaient de concert, avec un rythme régulier de vingt jours. Cette synchronisation indique que l'espace-temps lui-même est tiré par la rotation du trou noir, confirmant ainsi les prédictions de la relativité générale avec une exactitude inédite.

Pour parvenir à ces résultats, les scientifiques ont exploité des données provenant de télescopes comme l'Observatoire Swift et le Very Large Array. Ces instruments ont permis de suivre les variations lumineuses et radio, révélant des motifs répétitifs qui trahissent la torsion de l'espace. Une analyse spectroscopique a aussi contribué à comprendre la composition du matériau environnant.

Les travaux, publiés dans Science Advances, représentent une étape importante en astrophysique. Ils permettent de mieux cerner les propriétés des trous noirs et renforcent notre compréhension des lois fondamentales qui régissent le cosmos, sans nécessiter de technologies excessivement élaborées.

Comment les trous noirs déchirent-ils les étoiles ?

Lorsqu'une étoile s'approche trop près d'un trou noir supermassif, elle subit un événement de disruption tidal, ou TDE. La force gravitationnelle du trou noir est si intense qu'elle étire l'étoile, la déchirant. Ce processus libère une quantité considérable d'énergie, visible sous forme de lumière et de rayonnements sur de vastes distances.

Les débris de l'étoile forment alors un disque d'accrétion autour du trou noir, tournant à des vitesses élevées. Ce disque chauffe et émet des radiations, notamment en rayons X, tandis qu'une partie de la matière peut être éjectée sous forme de jets puissants. Ces jets voyagent presque à la vitesse de la lumière, créant des signatures radio détectables par les télescopes terrestres.

Ces événements sont rares mais offrent une fenêtre unique sur la dynamique des trous noirs. Ils permettent d'observer comment la matière est attirée et transformée, en révélant des détails sur la rotation et la masse de l'objet central. Les TDE servent ainsi de laboratoires naturels pour vérifier des théories en conditions extrêmes.