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Des astronomes identifient l'un des phénomènes liés aux trous noirs les plus rares de l'univers

par l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill

Édité par Gaby Clark, révisé par Robert Egan

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L'essentiel

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Cette vue d'artiste illustre un événement de rupture par effet de marée, qui se produit lorsqu'une étoile passe dangereusement près d'un trou noir supermassif. Les débris de l'étoile en désagrégation chauffent en tourbillonnant autour du trou noir, créant une lueur visible par les astronomes à travers le cosmos, tandis que le trou noir projette un jet relativiste dans l'espace. Crédit : NRAO/AUI/NSF/NASA

Une équipe d'astronomes de l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill a observé un trou noir « errant » extrêmement rare, situé à des dizaines de milliers d'années-lumière du centre de sa galaxie. Cette découverte pourrait modifier la compréhension scientifique de la manière dont les trous noirs massifs se déplacent dans l'univers après la collision de galaxies. Ces résultats sont publiés dans *The Astrophysical Journal Letters*.

La découverte porte sur un puissant sursaut cosmique appelé événement de rupture par effet de marée (ou TDE, pour *Tidal Disruption Event*), qui survient lorsqu'une étoile s'aventure trop près d'un trou noir massif et se fait violemment disloquer par la gravité. Les événements de rupture par effet de marée sont rares, quel que soit l'endroit de la galaxie où ils se produisent, avec une fréquence moyenne d'un événement tous les 100 000 ans. Bien que les astronomes en aient identifié plus d'une centaine au cours de la dernière décennie, la quasi-totalité d'entre eux ont été détectés au centre des galaxies, là où les scientifiques s'attendent à trouver les plus grands trous noirs. Toutefois, cet événement nouvellement découvert, baptisé TDE 2025abcr, présentait une particularité.

Un sursaut loin de son foyer

Les chercheurs ont détecté ce sursaut à environ 30 000 années-lumière du centre d'une galaxie massive voisine ; il s'agit du décalage le plus important jamais observé pour un événement de rupture par effet de marée découvert dans le domaine optique.

En haut : image composite d'archives (bandes g, r, i) issue du relevé LS DR10, indiquant la position de l'événement transitoire (cercle bleu) et de la galaxie hôte (marquée par le symbole « + » noir). En bas : image composite (filtres u, g, i) de l'événement de rupture par effet de marée (TDE) 2025abcr, prise avec le télescope LDT le 14 décembre 2025. L'objet transitoire (entouré en bleu) est nettement décalé (9,5 secondes d'arc / 9,3 kpc) par rapport au centre de la galaxie hôte, WISEA J014656.04-152214.7. Crédit : The Astrophysical Journal Letters (2026). DOI : 10.3847/2041-8213/ae77f3

« Presque tous les événements de rupture par effet de marée observés jusqu'à présent se sont produits au centre d'une galaxie, là même où l'on s'attend à trouver les plus grands trous noirs », a déclaré Jonathan Carney, co-auteur de l'article et doctorant en physique et astronomie à l'UNC-Chapel Hill. « L'événement que nous avons découvert a eu lieu à des dizaines de milliers d'années-lumière du centre, révélant un trou noir massif à un endroit où l'on ne s'attendrait normalement pas à en trouver un. Nous savons que des trous noirs errants existent dans les galaxies massives, mais ils sont difficiles à étudier car, hormis lorsqu'ils disloquent brièvement une étoile, ils n'émettent aucune lumière. »

La masse du trou noir à l'origine de ce sursaut lumineux est estimée à environ un million de fois celle du Soleil. Les chercheurs pensent qu'il pourrait avoir été laissé sur place après la fusion de deux galaxies dans un passé lointain, ou peut-être éjecté vers l'extérieur par des interactions gravitationnelles avec d'autres trous noirs situés près du centre de la galaxie.

Comme les trous noirs n'émettent pas de lumière, les astronomes s'appuient sur des événements rares, tels que les TDE, pour révéler leur existence.

L'IA a aidé à repérer le signal

« Ces événements sont essentiellement des panneaux d'affichage cosmiques », a déclaré Igor Andreoni, professeur adjoint de physique et d'astronomie à l'UNC-Chapel Hill. « Ils nous permettent de découvrir des trous noirs qui, autrement, resteraient totalement invisibles. » « Observer ces événements sur le vif nous permet d'étudier la manière dont les trous noirs supermassifs dévorent la matière issue d'une étoile disloquée par les forces de marée. »

Cette découverte a été rendue possible en partie grâce à l'intelligence artificielle. Les chercheurs ont utilisé un outil de classification par IA baptisé « tdescore » — développé par Robert Stein de l'Université du Maryland et du centre Goddard de la NASA — pour analyser d'immenses volumes de données télescopiques et identifier des candidats prometteurs pour ce type d'événement (connu sous le nom de TDE, ou événement de rupture par effet de marée).

« Cet événement a été identifié comme un candidat sérieux à une rupture par effet de marée par un classificateur IA que nous avons spécifiquement adapté pour rechercher ces phénomènes en dehors des centres galactiques », a déclaré Akash Anumarlapudi, chercheur postdoctoral en physique et astronomie à l'UNC-Chapel Hill. « En nous affranchissant de l'hypothèse selon laquelle ces événements ne surviennent qu'au centre des galaxies, nous avons pu repérer un trou noir qui serait sans doute passé inaperçu autrement. Alors que l'astronomie entre dans l'ère du "big data", des outils d'IA comme celui-ci joueront un rôle croissant dans nos recherches visant à débusquer des événements astronomiques rares depuis Carolina. »

Les télescopes au sol ouvrent la voie

Une fois l'événement signalé, l'équipe de Carolina en a confirmé la nature à l'aide du télescope SOAR (Southern Astrophysical Research) au Chili ; il s'agit d'un instrument de 4,1 mètres dont la construction a été soutenue par l'UNC, qui continue de l'exploiter au sein d'un consortium international.

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RESUME

Des astronomes identifient l'un des événements liés aux trous noirs les plus rares de l'Univers

Des astronomes ont détecté un événement de rupture par effet de marée (TDE), baptisé TDE 2025abcr, à environ 30 000 années-lumière du centre de sa galaxie hôte ; cela suggère la présence d'un trou noir massif « errant » d'environ 10⁶ masses solaires, situé loin du noyau galactique. Une classification fondée sur l'intelligence artificielle a permis de l'identifier au sein de données issues de relevés optiques. Ce résultat démontre que les trous noirs massifs situés hors du noyau peuvent être systématiquement détectés grâce à des recherches optiques de TDE menées depuis le sol.

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COMMENTAIRES

Le phenomène ne m 'étonne pas  ; ce qui m intrigue c est l utilisation de l  I A   pour l ' extraire  des données optiques !