Un projecteur détourné de nous : le mystère du transitoire AT 2019ijn ✛ ✦

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Le cosmos est plein de cris que nous n'entendons pas. Chaque fois qu'un trou noir déchire une étoile, une éruption éblouissante naît, et souvent – un jet relativiste étroit qui fuse sur des milliers d'années-lumière. Mais si ce projecteur est pointé loin de la Terre, nous n'en voyons qu'un faible reflet – un écho radio qui arrive avec du retard. C'est exactement ce qui s'est passé avec le transitoire AT 2019ijn, repéré dans les archives du relevé radio VLASS comme un point qui n'existait pas auparavant. Des observations ultérieures ont révélé une éruption optique étonnamment brillante dans une lointaine galaxie naine à décalage vers le rouge de 0.273. Et un an plus tard, l'émission radio est arrivée – croissante, inexorable, trahissant la présence d'un puissant jet pointé à 60 degrés de notre direction.

Pour comprendre la nature de l'objet, les astrophysiciens se sont tournés vers les lois du rayonnement thermique. La formule de Stefan-Boltzmann, dérivée par Max Planck, a relié la luminosité optique (environ 8×10⁴³ erg/s) à une température d'environ 10⁴ K et a permis de calculer le rayon de la région émettrice – environ 2×10¹⁵ cm, typique d'une photosphère gonflée lors d'un événement de rupture de marée (TDE). La courbe de lumière optique a surpris les astronomes : une montée rapide (7 jours dans le référentiel au repos) et une descente très lente – ce n'est caractéristique ni des supernovae ni des TDE classiques. Le scénario TDE s'accordait bien avec l'image : un trou noir de masse intermédiaire (10⁴–10⁶ masses solaires) a déchiré une étoile imprudente, et la matière a spiralé dans un disque d'accrétion. Mais le plus intéressant est venu plus tard.

L'émission radio est arrivée un an plus tard et a duré plus de six ans. Son spectre ne pouvait pas être expliqué par une simple bulle en expansion – il fallait un modèle de jet hors axe. La simulation numérique utilisant une approximation synchrotron a montré que les données sont parfaitement décrites par un jet relativiste étroit, dont l'énergie est colossale : environ 2×10⁵² erg. Pour comparaison, cela équivaut à la conversion complète en rayonnement de mille masses terrestres. Pour que le Soleil émette une telle énergie, il faudrait un temps dépassant de loin l'âge de l'Univers. L'angle d'observation était d'environ 1 radian – suffisant pour atténuer le jet des centaines de fois, mais pas pour le cacher entièrement. La spectroscopie de la galaxie hôte, dont les fondements ont été posés par Edwin Hubble avec sa loi du décalage vers le rouge, a révélé une formation stellaire active et une faible métallicité – un environnement favorable à la naissance d'étoiles massives et, peut-être, de trous noirs.

La découverte d'AT 2019ijn nous force à revoir nos idées sur le lancement des jets par les trous noirs de masse intermédiaire. Habituellement, ces « poids moyens » étaient considérés comme incapables d'une accrétion super-Eddington, nécessaire à la formation d'un jet collimaté. Cependant, les faits observés disent le contraire. Peut-être que des événements comme celui-ci sont le chaînon manquant entre les TDE « ordinaires » et les mystérieux LFBOT (transitoires optiques bleus rapides), dont la nature est encore débattue. Les futurs relevés radio du ciel, comme SKA et DSA, mettront la recherche des jets hors axe sur une chaîne de production, et nous pourrons alors dresser un tableau complet de ces catastrophes cosmiques. En fin de compte, chaque murmure capté d'un projecteur lointain nous rapproche de la réponse à une question fondamentale : comment la matière tombe-t-elle dans l'abîme, et pourquoi parfois s'en échappe-t-elle sous forme de rayons éblouissants ?