Qu’est-ce qui est des centaines de milliards de fois plus puissant que le Soleil, qui clignote à répétition avec des éclats de lumière intenses et qui est sur le point de défier les lois de la physique ? Non, ce ne sont pas les lumières de Noël de vos voisins qui scintillent à nouveau. C’est un LFBOT dans les profondeurs de l’espace.
Les LFBOT (Luminous Fast Blue Optical Transients) sont déjà assez bizarres. Ils émettent de la lumière bleue, des émissions radio, des rayons X et des optiques, ce qui en fait l’une des explosions les plus brillantes jamais vues dans l’espace, aussi lumineuses que des supernovae. Il n’est pas exagéré de dire qu’elles dégagent plus d’énergie que des centaines de milliards d’étoiles comme la nôtre. Ils ont également tendance à vivre vite, flamboyants pendant seulement quelques minutes avant de s’épuiser et de disparaître dans l’obscurité.
Les LFBOT sont assez rares et, dans de nombreux cas, leurs sources ne sont pas identifiées. Mais nous n’avons jamais rien vu avec l’intensité d’un LFBOT nommé AT2022tsd, alias le « Diable de Tasmanie ». Son comportement étrange a été capturé par 15 télescopes et observatoires, dont l’observatoire WM Keck et le télescope spatial Chandra de la NASA. Comme d’autres phénomènes de ce type, il a initialement émis des quantités incroyables d’énergie, puis s’est atténué. Cependant, contrairement à tous les autres LFBOT observés auparavant, celui-ci semblait revenir d’entre les morts. Il s’enflamma encore et encore.
Ce n’est pas une supernova
Les événements lumineux transitoires extragalactiques les plus courants, c’est-à-dire des éclairs de lumière qui évoluent et disparaissent rapidement, sont les supernovae. La durée de vie de leur explosion initiale n’est généralement que de quelques semaines. Le « Diable de Tasmanie » a non seulement évolué plus rapidement qu’une supernova, mais 14 éruptions individuelles ont été observées, s’éclairant sur une période de plusieurs mois, soit une centaine de jours. Même vers la fin de l’événement, une éruption était presque aussi brillante que l’explosion initiale du transitoire. Les scientifiques qui ont étudié AT2022tsd ne sont toujours pas sûrs d’avoir pris en compte chaque éruption. Il est encore plus intense qu’un autre LFBOT similaire qui a fait la une des journaux lors de sa découverte : AT2018cow alias « The Cow ».
« Les propriétés multi-longueurs d’onde d’AT2022tsd sont très similaires à celles des transitoires de type vache d’AT2018… suggérant une origine commune », a déclaré une équipe internationale de chercheurs dans une étude récemment publiée dans Nature.
L’AT2018cow affichait des émissions comparables (mais pas aussi puissantes) à celles de l’AT2022tsd. « La vache » pourrait également être une indication de l’endroit où ces événements obtiennent autant d’énergie, car on pense maintenant que d’autres transitoires similaires pourraient être alimentés par une source d’énergie de longue durée, bien qu’aucune source de ce type n’ait été trouvée pour l’un ou l’autre de « La vache ». » ou le « Diable de Tasmanie ». Cette source hypothétique pourrait être un objet compact qui continue de libérer d’énormes quantités d’énergie par le biais d’un jet ou d’un écoulement. Certains transitoires comme AT2018cow ont été attribués à des magnétars ou à des trous noirs qui continuent d’accumuler de la matière et reçoivent donc un flux constant d’énergie.
Sorti de nul part?
Les explosions d’AT2022tsd doivent provenir de quelque chose, et les chercheurs tentent toujours de comprendre quoi. Les trous noirs supermassifs sont une option tentante en raison de leur énorme quantité d’énergie. Cependant, des trous noirs supermassifs se cachent également au centre de leurs galaxies. Un examen plus approfondi du « Diable de Tasmanie » et de son emplacement dans sa galaxie a permis de déterminer qu’il n’était pas suffisamment proche du noyau galactique pour être alimenté par un trou noir supermassif. Bien que cette hypothèse soit considérée comme peu probable, les scientifiques pensent qu’il existe encore d’autres possibilités.
« Les sources d’énergie possibles pour l’écoulement sont… une étoile à neutrons nouveau-née ou une accrétion sur un objet compact de masse stellaire ou de masse intermédiaire », ont-ils déclaré dans la même étude. « Dans ce dernier cas, l’objet compact pourrait être un trou noir de masse stellaire nouvellement formé. »
Il est fort probable qu’un trou noir de masse stellaire, un trou noir de masse intermédiaire ou une étoile à neutrons ait déclenché un phénomène suffisamment sauvage pour être appelé le « diable de Tasmanie ». La formation du LFBOT aurait probablement dû impliquer une perturbation des marées, qui se produit lorsqu’une étoile s’aventure trop près d’un trou noir et est déchiquetée par les forces de marée du trou noir. Les forces de marée des étoiles à neutrons sont également capables de perturber les étoiles. Dévorer une étoile entraîne une énorme entrée et sortie d’énergie pour le trou noir ou l’étoile à neutrons, et cela peut expliquer ce qui a provoqué la colère du « diable de Tasmanie ».
At2022tsd pourrait-il changer notre compréhension de la physique ? Peut être. L’extrême quantité d’énergie qu’il émet et les sursauts plus courts qui durent si longtemps testent les limites de la physique, car autant d’éclats de lumière émis sur une courte période de temps devraient probablement provenir d’une source relativement petite. Mais on ne sait pas exactement comment nous allons déterminer quelle est cette source.
Nature, 2023. DOI : 10.1038/s41586-023-06673-6