Les astronomes n'ont encore jamais rien vu de tel : l'explosion d'un objet gigantesque au fin fond de l'espace. Les télescopes terrestres ont capté cette explosion étonnamment lumineuse et inhabituelle en 2018, l'observant alors qu'elle se déroulait à 200 millions d'années-lumière de nous.
L'explosion a augmenté de luminosité rapidement et intensément, beaucoup plus que ce qui devrait se produire avec l'explosion d'une étoile normale, une supernova, avant de disparaître.
L'étrange explosion, de taille similaire à notre système solaire, a reçu le nom d'AT2018cow. Elle est plus connue sous le nom de "la vache".
Après cet événement éblouissant, les astronomes ont détecté une poignée d'explosions similaires dans tout le cosmos. Décrits comme des événements transitoires Optiques Bleus Rapides (LFBots), ils partagent tous les mêmes caractéristiques.
"Ils sont très brillants", explique Anna Ho, astronome à l'Université Cornell de New York, d'où le L dans LFBot.
La couleur bleue est le résultat de la température extraordinairement élevée de l'explosion d'environ 40 000°C (72 000°F), qui déplace la lumière vers la partie bleue du spectre.
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Les dernières lettres de l'acronyme, O et T, font référence au fait que ces événements apparaissent dans le spectre de la lumière visible (optique) et sont de courte durée (transitoire).
Au départ, les scientifiques pensaient que les LFBots pourraient être des supernovae ratées - des étoiles qui ont essayé d'exploser mais qui ont implosé, formant un trou noir en leur cœur qui les a ensuite consumées de l'intérieur.
Cependant, une autre théorie gagne du terrain: les éruptions de vache sont déclenchées lorsqu'une classe non découverte de trous noirs de taille moyenne, connus sous le nom de trous noirs de masse intermédiaire, absorbent des étoiles qui s'en approchent trop.
Un document de recherche publié en novembre 2024 a présenté de nouvelles preuves de cette idée, suggérant que cela pourrait être l'explication préférée.
"Le sentiment général va dans cette direction", déclare Daniel Perley, astronome à l'Université John Moores de Liverpool.
Si cette théorie s'avère correcte, elle pourrait fournir une preuve vitale de l'existence de ce type insaisissable de trou noir - un chaînon manquant entre les plus petits et les plus grands trous noirs de l'univers et un indice vital de l'un de ses plus grands mystères, la matière noire.
Explosions mystérieuses
L'éruption originale de vaca en 2018 a été détectée par un levé robotique du ciel utilisant des télescopes au sol appelés Asteroid Earth Impact Last Warning System (Atlas).
C'est ce système qui a capturé l'explosion qui s'est produite dans une galaxie à environ 200 millions d'années-lumière de la Terre.
Remarquablement, elle était jusqu'à 100 fois plus brillante qu'une explosion normale de supernova, et il n'a fallu que quelques jours pour qu'elle apparaisse et disparaisse.
Les supernovae normales mettent des semaines, voire des mois, à terminer leur cycle.
L'explosion avait également une structure étrangement plate, selon une observation de chercheurs de l'Université de Sheffield au Royaume-Uni.
Depuis lors, les astronomes ont identifié une douzaine d'événements similaires à cette première explosion.
La plupart d'entre eux sont connus sous des surnoms d'animaux basés sur les lettres qui leur sont attribuées au hasard par l'étude astronomique qui les découvre.
ZTF18abvkwla, qui a également été identifié en 2018, est appelé Koala. Le ZTF20acigmel, détecté en 2020, est connu sous le nom de chameau. AT2022tsd, trouvé en 2022, est le diable de Tasmanie. Et le 2023 AT2023fhn s'appelle Pinson ou Faon.
Les astronomes utilisent de plus en plus des télescopes pour étudier de grandes parties du ciel dans le but de rechercher de tels événements.
Lorsque l'un d'eux se présente, ils peuvent envoyer une alerte à d'autres astronomes sur des services comme Astronomer's Telegram, un type de babillard électronique en ligne pour les événements astronomiques.
Ces alertes visent à inciter d'autres télescopes à agir, en les pointant vers l'événement dans l'espoir de l'observer en détail avant que l'explosion ne disparaisse de la vue.
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La guêpe?
En novembre 2024, Ho et Perley ont découvert un autre nouveau LFBot, cette fois désigné AT2024wpp, mais toujours sans surnom d'animal.
"Nous pensions à la guêpe", dit Ho.
Cette explosion était particulièrement intéressante car c'était le LFBot le plus brillant jamais observé depuis La vaca, et il a également été découvert très tôt dans sa phase brillante, ce qui signifie que les astronomes ont pu pointer de nombreux télescopes dans sa direction (y compris le télescope spatial Hubble) pour en savoir plus à ce sujet.
"C'est le meilleur événement depuis la vache elle-même", déclare Perley.
Les premières observations indiquent que la guêpe n'a pas été causée par une supernova ratée. Dans ce scénario théorique, une étoile s'effondrerait sur elle-même pendant le processus d'explosion.
Un trou noir ou une étoile à neutrons dense se formerait à l'intérieur de la coquille de l'étoile et éjecterait des jets de rayonnement à travers la coquille, créant ce qu'on appelle un moteur central.
Cela expliquerait la brève éruption en forme de vache qui était visible sur Terre.
Mais la guêpe ne semblait pas avoir le signal typique que vous attendez de ce type d'événement, de matériel qui s'en éloigne, explique Perley.
Cependant, il note que les conclusions actuelles sont préliminaires. "Nous analysons toujours les données", dit - il.
En septembre 2024, Zheng Cao de l'Institut néerlandais de recherche spatiale et ses collègues ont réexaminé le premier LFBot qui avait été détecté et ont également trouvé des preuves qui remettaient en question la théorie de la supernova.
En étudiant les observations aux rayons X de l'événement, ils ont trouvé ce qui semblait être un disque de matière autour de l'explosion.
Après avoir fait un modèle informatique du disque, ils ont découvert qu'il ressemblait aux restes d'une étoile qui était dévorée par un trou noir de masse intermédiaire, un trou entre 100 et 100 000 fois la masse de notre Soleil.
Les plus grands trous noirs pourraient avoir une masse des millions, voire des milliards de fois supérieure à celle de notre Soleil.
Au fur et à mesure que l'étoile était dévorée, de temps en temps, le trou noir s'allumait soudainement lorsque de plus gros morceaux de l'étoile étaient consommés, produisant les éruptions de vache détectées par les astronomes sur Terre.
"Je pense que notre étude soutient la nature des trous noirs de masse intermédiaire d'AT2018cow et des LFBots similaires", explique Cao.
Une autre idée est que les LFBots sont en fait une classe d'étoiles géantes appelées étoiles Wolf-Rayet qui sont déchirées par de nombreux trous noirs seulement 10 à 100 fois la masse de notre Soleil.
Il dit que ceux - ci pourraient se former de la même manière que des paires de trous noirs - détectés par les ondes gravitationnelles qu'ils produisent-sauf qu'une seule des étoiles finit par devenir un trou noir.
Trous noirs intermédiaires
Cependant, la théorie du trou noir de masse intermédiaire est peut - être l'idée la plus attrayante et privilégiée à l'heure actuelle.
Si cela est correct, cela signifierait que les LFBots sont une occasion unique d'étudier les mystérieux trous noirs de taille moyenne.
Bien que les astronomes soient raisonnablement certains que des trous noirs de masse intermédiaire existent dans l'univers, ils n'ont pas encore trouvé de preuve définitive de leur existence.
Et ils pourraient être extrêmement importants, agissant comme le chaînon manquant entre les plus petits trous noirs du cosmos et les plus grands trous noirs supermassifs, comme celui au centre de notre propre galaxie.
Les LFBots pourraient révéler l'emplacement des trous noirs de masse intermédiaire et leur fréquence.
"Le modèle de trou noir de masse intermédiaire est le plus excitant", déclare Perley. Il y a encore un débat dans la communauté sur l'existence réelle des trous noirs de masse intermédiaire. Les preuves ont été assez rares.
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Pour savoir avec certitude ce que sont les LFBots, nous avons vraiment besoin d'un échantillon beaucoup plus important d'entre eux. "Malheureusement, ils sont très rares", note Perley.
La prochaine étape idéale serait d'avoir des données sur une centaine d'entre eux, ajoute-t-il.
Peut-être pourrons-nous nous rapprocher un peu de ce chiffre l'année prochaine, lorsqu'un télescope orbital israélien appelé le Satellite d'Astronomie Ultraviolette Transitoire (Ultrasat) sera lancé.
On s'attend à trouver beaucoup plus de LFBots parmi d'autres transitoires cosmétiques, grâce à son grand champ de vision de 204 degrés carrés, équivalent à voir 1 000 pleines lunes.
D'autres télescopes spatiaux, tels que le télescope spatial James Webb (JWST), pourraient disposer de plus de données sur des LFBots singuliers à condition qu'ils puissent être orientés dans la direction d'une explosion tout en brillant.
"JWST serait parfait", déclare Metzger. Cependant, il s'est avéré difficile d'obtenir du temps au télescope pour faire de telles observations. "J'ai proposé deux fois", explique Ho, mais je n'ai pas eu de chance. "Je vais réessayer cette année."
Jusqu'à ce que d'autres données nous parviennent, le mystère de ces étranges explosions persistera.
Ce qui est sûr, c'est que les LFBots se sont révélés bien plus inhabituels que prévu.
"Je pensais qu'il s'agirait d'un projet amusant et unique", déclare Perley. "Mais c'est devenu un phénomène complètement indépendant. Ils sont devenus de plus en plus intéressants.
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