Événement de rupture par effet de marée

Vue d'artiste d'une étoile passant près de l'horizon d'un trou noir supermassif.

Un événement de rupture par effet de marée[1],[2] (en anglais tidal disruption event, TDE) est un phénomène astronomique transitoire qui se produit lorsqu'une étoile traverse le rayon de Roche d'un trou noir (moins de 300 millions de masses solaires, sous la limite de Hill) et se rapproche suffisamment de l'horizon des événements pour être déformée puis déchirée par les forces de marée du trou noir[3],[4].

Historique

Effet de marée : effets sur un corps sphérique dans un champ de gravitation produit par une source à droite (ou à gauche) du diagramme. Des flèches plus longues indiquent des forces plus fortes.

L'idée de l'existence de perturbations engendrées par les forces de marées exercées par les trous noirs supermassifs situés au sein des noyaux galactiques est soulevée en 1976[5] notamment par Juan Frank et Martin F. Rees de l'Institut d'Astronomie de Cambridge, mais à l'époque il ne s'agissait que d'un concept soutenu par aucun modèle précis ni simulation numérique.

Ce manquement suscita l'intérêt des astrophysiciens Jean-Pierre Luminet et Brandon Carter de l'Observatoire de Paris, qui proposèrent les premières solutions dans la revue "Nature"[6] en 1982, dans la revue "Astronomy & Astrophysics"[7] en 1983 et dans la revue "Astrophysical Journal Supplement"[8] en 1986, article dans lequel ils étudient tous les cas de TDE et pas seulement les 10% produisant des spaghettifications.

L'interprétation théorique des TDE fut finalement décrite en 2004 par Stefanie Komossa de l'Institut Max-Planck de physique extraterrestre[9]. Citons également les travaux des équipes de Suvi Gezari (2006), Geoffrey C. Bower (2011) J. Guillochon et E.Ramirez-Ruiz (2015) et plus récemment de Jane Dai (2018).

En septembre 2016, une équipe de l'université de sciences et technologie de Chine annonce avoir observé un TDE à l'aide de données du Wide-Field Infrared Survey Explorer. Une autre équipe de l'université Johns-Hopkins a découvert trois événements supplémentaires. Dans chaque cas, les astronomes postulent que le jet produit par l'étoile mourante émet du rayonnement en ultraviolet et en rayons X. Ce dernier, absorbé par la poussière entourant le trou noir, serait réémis dans le domaine de l'infrarouge. C'est avec ce rayonnement infrarouge que les TDE observés ont été détectés[10],[11],[12].

En 2018, un total de 87 TDE ont été répertoriés[13] dont ASASSN-15lh (SN 2015L).

Notes et références

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Tidal disruption event » (voir la liste des auteurs).

1. « Trou noir : une équipe repère un festin stellaire incroyablement long ».
2. Agence France Presse, « Les trous noirs supermassifs « dévorent » fréquemment les étoiles », sur lapresse.ca, La Presse, 27 février 2017 (consulté le 7 mars 2017).
3. (en) « Astronomers See a Massive Black Hole Tear a Star Apart », Universe today, 28 janvier 2015 (consulté le 1^er février 2015).
4. (en) « Tidal Disruption of a Star By a Massive Black Hole » (consulté le 1^er février 2015).
5. (en) Suvi Gezari, « Tidal Disruption Events », Brazilian Journal of Physics, vol. 43, n^os 5-6,‎ 11 juin 2013, p. 351–355 (DOI 10.1007/s13538-013-0136-z, Bibcode 2013BrJPh..43..351G)
6. (en) B. Carter et J. P. Luminet, « Pancake detonation of stars by black holes in galactic nuclei », Nature, vol. 296, n^o 5854,‎ mars 1982, p. 211–214 (ISSN 0028-0836 et 1476-4687, DOI 10.1038/296211a0, lire en ligne, consulté le 10 juin 2018)
7. (en) Carter, B. et Luminet, J.-P., « Tidal compression of a star by a large black hole. I Mechanical evolution and nuclear energy release by proton capture », Astronomy and Astrophysics, vol. 121,‎ mai 1983 (ISSN 0004-6361, lire en ligne, consulté le 10 juin 2018)
8. (en) J.-P. Luminet et B. Carter, « Dynamics of an affine star model in a black hole tidal field », The Astrophysical Journal Supplement Series, vol. 61,‎ juin 1986, p. 219 (ISSN 0067-0049 et 1538-4365, DOI 10.1086/191113, lire en ligne, consulté le 10 juin 2018)
9. (en) « Giant black hole rips star apart », sur esa, 18 février 2004 (consulté le 23 février 2022).
10. (en) Richard Gray, « Echoes of a stellar massacre: Gasps of dying stars as they are torn apart by supermassive black holes are detected », Daily Mail,‎ 16 septembre 2016 (lire en ligne, consulté le 16 septembre 2016)
11. (en) Sjoert van Velzen, Alexander J. Mendez, Julian H. Krolik et Varoujan Gorjian, « Discovery of transient infrared emission from dust heated by stellar tidal disruption flares », The Astrophysical Journal, vol. 829, n^o 1,‎ 15 septembre 2016, p. 19 (DOI 10.3847/0004-637X/829/1/19)
12. (en) Ning Jiang, Liming Dou, Tinggui Wang, Chenwei Yang, Jianwei Lyu et Hongyan Zhou, « The WISE Detection of an Infrared Echo in Tidal Disruption Event ASASSN-14li », The Astrophysical Journal Letters, vol. 828, n^o 1,‎ 1^er septembre 2016, p. L14 (DOI 10.3847/2041-8205/828/1/L14)
13. (en) The Open TDE catalog, catalogue de TDE.

Voir aussi

Articles connexes

• Spaghettification

Liens externes

• [ESO 2020] Organisation européenne pour des recherches astronomiques dans l'hémisphère austral (ESO), « Mort par « spaghettisation » : les télescopes de l'ESO enregistrent les derniers instants d'une étoile dévorée par un trou noir », eso2018fr – communiqué de presse scientifique, 12 oct. 2020.
• (en) The Open TDE catalog, catalogue de TDE.
• « Le trou noir », sur astrosurf.com (consulté le 3 octobre 2024)
• « Les trous noirs supermassifs », sur astrosurf.com (consulté le 3 octobre 2024)