Les astronomes ont observé le sursaut le plus brillant jamais enregistré d'un trou noir supermassif, causé par sa déchirure d'une étoile massive dans une galaxie lointaine. Cet événement de disruption de marée, surnommé Superman, a eu lieu à près de 20 milliards d'années-lumière et a illuminé son noyau galactique actif de plus de 40 fois. La découverte, confirmée en 2023, éclaire les environnements dynamiques autour de tels trous noirs.
Le sursaut, détecté à partir d'un noyau galactique actif (AGN)—un trou noir supermassif consommant activement de la matière—a été repéré pour la première fois en 2018. Initialement, les astronomes ont supposé qu'il provenait d'une galaxie relativement proche en raison du manque de mesures de distance. Cependant, des observations de suivi en 2023 ont révélé sa véritable éloignement, en faisant l'un des événements de disruption de marée (TDE) les plus distants jamais détectés.
Cet événement a intensifié la luminosité de l'AGN de plus d'un facteur 40, le rendant 30 fois plus puissant que le sursaut le plus fort précédent d'un AGN. Les chercheurs, dirigés par Matthew Graham au California Institute of Technology, ont déterminé que la cause était une étoile massive—au moins 30 fois la masse du Soleil, peut-être beaucoup plus grande—déchirée par la gravité du trou noir.
"Nous savons ce que sont les AGN depuis environ 60 ans, et nous savions qu'ils étaient très variables, mais nous ne comprenions pas la variabilité", dit Graham. "Maintenant, nous en avons des millions et nous ne comprenons toujours pas la variabilité."
L'incident soutient l'existence d'étoiles massives dans le disque d'accrétion dense entourant les trous noirs supermassifs actifs, un environnement longtemps soupçonné mais jamais observé directement. "Si notre interprétation est correcte et que c'est un TDE, alors cela prouve l'existence de ces étoiles massives dans cet environnement, ce que nous soupçonnions", ajoute Graham. Il décrit la région comme "un environnement beaucoup plus vibrant et dynamique" que ce qu'on pensait auparavant, remettant en question les vues antérieures de disques de gaz stables.
Étudier le sursaut qui s'estompe, qui continue d'émettre de l'énergie, pourrait affiner les modèles pour les TDE dans les AGN et aider à les distinguer de la variabilité routinière. "C'est vraiment génial d'avoir quelque chose qui n'est pas ambigu de cette façon", dit Vivienne Baldassare à la Washington State University. "Cela sera vraiment important pour essayer de trouver de futurs TDE et démêler les différentes sources de variabilité dans les AGN."
Les résultats paraissent dans The Astrophysical Journal Letters (DOI: 10.3847/2041-8213/ae0b5e).