Un trou noir aperçu en train de manger une étoile

Cela fait partie des phénomènes dits transitoires c'est-à-dire qui durent très peu de temps. Pour les identifier, on utilise des sondages du ciel. En pratique, le télescope prend des images de différentes régions du ciel chaque nuit. Ensuite, avec des outils informatiques, l’image prise une certaine nuit est comparée avec la dernière image prise de la même région, mais une autre nuit. Et grâce à cette comparaison, on peut identifier quelles sources lumineuses n’étaient pas là où celles qui ont changé de luminosité. Commence alors la recherche du phénomène à l’origine de cette lumière.

L'événement qui nous intéresse ici répond au doux nom de AT-2022-cmc. Il s’est produit à 8,5 milliards d’années-lumière, et c’est d’abord l’observatoire Palomar situé à San Diego qui l’a détecté le 11 février et qui a donné l’alerte à l’ensemble de la communauté scientifique. C’est souvent ce qu’il se passe lors de ce type de phénomène transitoire pour pouvoir l'observer sous toutes les coutures, c’est-à-dire dans toutes les longueurs d’ondes.

Il a donc fallu mettre à contribution tous les observatoires disponibles, et c’est comme ça que cette collaboration internationale a pu déterminer que ce jet lumineux est en fait une étoile déchirée par un trou noir, c’est ce qu’on appelle un jet de rupture par effet de marée, phénomène correspondant à l’attraction gravitationnelle extrêmement forte qui règne près des trous noirs. C’est un événement rare, car généralement, quand une étoile passe près d’un trou noir, celui-ci la gobe sans laisser de traces.

Entretien avec Susanna Vergani, directrice de recherche CNRS à l'observatoire de Paris et co-autrice de l’étude.

Certains trous noirs avalent des étoiles… et peuvent les recracher plus tard

On savait que certains trous noirs ont parfois tendance à relâcher de la matière, quelque temps après l’avoir avalé. Quelques mois en général. Ce qui correspond à la durée pendant laquelle les débris stellaires retombent vers le trou noir et sont progressivement avalés. Mais ici, en analysant toujours un relevé du ciel, des chercheurs ont identifié qu’un trou noir, qui avait avalé une étoile en 2018, n’a relâché de la matière que trois ans plus tard. Cela signifie que le trou noir n’a émis aucune lumière particulière pendant près de trois ans, malgré plusieurs “photos” de lui…

Il y a plusieurs hypothèses à ce réveil tardif. Soit un changement de la nature de la matière autour du trou noir, soit un défaut de champ magnétique à un moment donné -ce qui est nécessaire à l’éjection de la matière. Ou plus simplement, la matière a toujours été là, mais elle a été camouflée par la poussière.

Un bras du Nil aujourd’hui disparu a aidé à la construction des pyramides de Gizeh

On connaissait déjà la présence d’un passage du Nil près de Gizeh… La position d’un port par exemple a bien été identifiée seulement des informations manquaient, notamment sur la hauteur du fleuve.

Donc pour reconstituer l’environnement autour des trois pyramides au moment de leurs constructions, cette étude franco-égyptienne s’est appuyée sur l’analyse des grains de pollens. En prélevant des carottes de sédiments et en les datant, ils ont déterminé la présence de certains végétaux dans cette zone, ce qui a permis de déterminer comment a évolué ce milieu pendant 8.000 ans.

Résultat, la hauteur du Nil était maximale il y a environ 3.500 ans avant notre ère…. Avant de s'assécher. Cela correspond à l'aridification progressive de l’Afrique de l’Est. Le bras du Nil passant par Gizeh a donc progressivement décliné mais avec des niveaux suffisants pour transporter les millions de tonnes de matériaux de construction.

Deux nouveaux minéraux découverts dans une météorite trouvée en Somalie

Et il s’agit d’une des plus grosses météorites jamais retrouvée sur Terre. Elle pèse près de 15 tonnes, pour 2 mètres de large, et s’appelle El Ali, du nom d’une petite ville au centre du pays, près de laquelle elle a été découverte. En réalité, elle n’est pas tombée récemment. Les habitants des alentours expliquent qu’ils la connaissent depuis toujours — au moins depuis sept générations - et qu’ils avaient même l’habitude de l’utiliser pour aiguiser leurs couteaux, car il s’agit d’une météorite de fer.

Elle n’a été analysée que récemment, en 2020. En l’étudiant, les chercheurs de l’Université de l’Alberta au Canada se sont aperçus de la présence de deux minéraux jamais identifiés dans une météorite, qui ont été nommés Elaliite et Elkinstantonite. La particularité de cette découverte est qu’il a fallu très peu de temps pour déterminer qu’il s’agissait bien de nouveaux minéraux, parce que ces minéraux avaient en réalité déjà été produits synthétiquement en laboratoire. Mais c’était donc la première fois qu’on les identifie directement une météorite. Et un troisième minéral non identifié est encore en cours d’analyse. Reste donc maintenant à comprendre comment ces minéraux et cette météorite se sont formés.

Pour aller plus loin

Les deux études sur le trou noir déchirant une étoile ( Nature et Nature Astronomy, en anglais)

Des astronomes détectent une étoile déchirée par un trou noir géant (Le Monde)

L’étrange effet retard d’un trou noir qui éjecte de la matière trois ans après avoir dévoré une étoile (Sciences et Avenir)

L'étude sur l'étoile recraché par un trou noir (The Astrophysical Journal, en anglais)

Un bras disparu du Nil a permis la construction des pyramides de Gizeh (Le Figaro)

L'étude sur l'histoire environnementale de la région de Gizeh (PNAS, en anglais)

Incroyable découverte de deux nouveaux minéraux dans une météorite tombée en Somalie (Trust My Science)