Jouer avec les trous noirs est une entreprise risquée, en particulier pour une étoile qui a la malchance d'être en orbite. L'étoile sera d'abord étirée, puis elle sera aplatie comme une crêpe. Cette action compressera l'étoile générant de violentes explosions nucléaires internes, et des ondes de choc onduleront à travers le plasma stellaire tourmenté. Cela donne naissance à un nouveau type de sursaut de rayons X, révélant la puissance pure qu'un rayon de marée d'un trou noir a sur le petit frère binaire. Cela semble douloureux…
Il est fascinant d'essayer de comprendre la dynamique à proximité d'un trou noir supermassif, surtout lorsqu'une étoile s'éloigne trop près. Des observations récentes d'une galaxie éloignée suggèrent que le matériau tiré d'une étoile près du centre d'un noyau galactique a provoqué une puissante éruption de rayons X qui a fait écho du tore moléculaire environnant. Le gaz stellaire infaillible a été aspiré dans le disque d'accrétion du trou noir, générant une énorme quantité d'énergie sous forme de torchère. On ignore si l'étoile est restée intacte pendant la durée de sa spirale de mort dans le trou noir supermassif, mais les scientifiques ont travaillé sur un nouveau modèle d'une étoile en orbite autour d'un trou noir pesant quelques millions de masses solaires (en supposant l'étoile peut le tenir ensemble pendant cette longue).
Matthieu Brassart et Jean-Pierre Luminet de l'Observatoire de Paris-Meudon, France, étudient les effets du rayon de marée sur une étoile en orbite près d'un trou noir supermassif. Le rayon de marée d'un trou noir supermassif est la distance à laquelle la gravité exercera une traction beaucoup plus grande sur le bord d'attaque de l'étoile que sur le bord suivant. Ce gradient gravitationnel massif provoque l'étirement de l'étoile au-delà de la reconnaissance. Ce qui se passe ensuite est un peu étrange. En quelques heures, l'étoile se balancera autour du trou noir, à travers le rayon de marée et à l'autre extrémité. Mais selon les scientifiques français, l'étoile qui sort n'est pas la même que celle qui est entrée. La déformation de l'étoile est décrite dans le schéma ci-joint et détaillée ci-dessous:
- (a) - (d): Les forces de marée sont faibles et l'étoile reste pratiquement sphérique.
- (e) - (g): L'étoile tombe dans le rayon de marée. C'est à ce point qu'il est destiné à être détruit. Il subit des changements dans sa forme, d'abord «en forme de cigare», puis il se serre lorsque les forces de marée aplatissent l'étoile dans son plan orbital pour prendre la forme d'une crêpe. Des simulations hydrodynamiques détaillées de la dynamique des ondes de choc ont été réalisées au cours de cette «phase de concassage».
- (h): Après avoir oscillé autour du point d'approche le plus proche sur son orbite (périhélie), l'étoile rebondit, laissant le rayon de marée et commence à se dilater. Laissant le trou noir loin derrière, l'étoile se brise en nuages de gaz.
Alors que l'étoile est traînée autour du trou noir dans la «phase d'écrasement», on pense que les pressions seront si grandes sur l'étoile déformée que des réactions nucléaires intenses se produiront tout au long, la chauffant dans le processus. Cette recherche suggère également que de puissantes ondes de choc traverseront le plasma chaud. Les ondes de choc seraient suffisamment puissantes pour produire un bref coup de chaleur (<0,1 seconde) (> 109 Kelvin) se propageant du cœur de l’étoile à sa surface déformée, émettant peut-être une puissante poussée de rayons X ou un sursaut gamma. En raison de ce chauffage intense, il semble possible que la plupart des matériaux stellaires échappent à l'attraction gravitationnelle des trous noirs, mais l'étoile ne sera plus jamais la même. Il se transformera en de vastes nuages de gaz turbulents.
Cette situation ne serait pas trop difficile à imaginer si l'on considère le volume stellaire dense dans les noyaux galactiques. En fait, Brassart et Luminet ont estimé qu'il pourrait y avoir 0,00001 événement par galaxie, et bien que cela puisse sembler faible, les futurs observatoires tels que le Large Synoptic Survey Telescope (LSST) pourraient détecter ces explosions, peut-être plusieurs par an car l'Univers est transparent. aux émissions de rayons X et gamma.
Source: Science Daily
