éruption de trou noir

Dans la constellation d'Orion, au sein du nuage de gaz et de poussière L1641, la jeune étoile PR Ori B s'est soudain embrasée, comme un four dans lequel on vient de jeter du combustible.

Le ciel nocturne est plein d'anneaux et de bulles, mais en radio, ils se présentent autrement. Dans les données du radiotélescope australien ASKAP, une structure est apparue, semblable à deux bulles de savon soufflées avec la même paille.

Une avalanche dans un tas de sable commence par un seul grain. Personne ne sait exactement où il se détachera ni quelle sera l'ampleur de l'écroulement. Mais si l'on verse du sable pendant longtemps, le tas atteint de lui-même un état où les avalanches de toutes tailles – des petites coulées aux effondrements géants – suivent la même loi.

Un trou noir apparié à une étoile fonctionne comme une pompe : il aspire le gaz de sa compagne, le fait tourbillonner en un disque lumineux et, de temps à autre, éjecte une partie de la matière sous forme de deux jets étroits. En 2021, le système 4U 1543-475 a offert un tel spectacle.

L'enquête cosmique a commencé avec un sursaut discret dans le domaine optique. L'objet AT2019wzc s'est lentement allumé puis éteint, comme une braise qui couve. Mais à l'intérieur se cachait quelque chose de bien plus énergétique : des sursauts répétés de rayons X mous, que les astronomes appellent éruptions quasi-périodiques.

Il y a dix milliards d’années, l’Univers était parsemé d’étranges étincelles écarlates. Le télescope James Webb les a repérées sur les images de lointains décalages vers le rouge — des sources compactes brillant comme des galaxies entières, mais à peine plus grandes qu’une région minuscule en leur centre.

La mort d'une étoile massive n'est pas seulement l'éclat d'une supernova, mais aussi la naissance d'un trou noir.

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.

Dans le silence des nuages moléculaires froids, où le milieu interstellaire se condense sous l'effet de la gravité en amas denses, la naissance des étoiles massives reste l'une des grandes énigmes de l'astrophysique.

Le télescope à rayons X NICER est devenu pour les astrophysiciens un stéthoscope de précision. En 2025, il a « ausculté » le trou noir du système binaire 4U 1630−47 — un objet compact né de l'effondrement du cœur d'une étoile massive (la limite de stabilité des…

Au cœur des galaxies massives, de monstrueux « cocons » gravitationnels mûrissent : des trous noirs de plusieurs milliards de masses solaires, enveloppés dans un voile dense de gaz et de poussière. Mais toute métamorphose exige de briser l'enveloppe.

À l'été 2021, la comète 7P/Pons-Winnecke a offert un véritable spectacle. Le réseau de télescopes Las Cumbres Observatory l'a suivie pendant près de trois mois et a compté huit éruptions soudaines.

Les blazars sont de longs faisceaux émis par les trous noirs au centre des galaxies. Les sursauts gamma sont de très brèves éruptions lors de l'explosion d'une supernova ou de la fusion d'étoiles à neutrons.

Une épaisse soupe refroidit lentement dans une casserole. Soudain, le feu en dessous s'embrase, et la soupe se met à bouillonner, se décomposant en une multitude de petits tourbillons.

La ville est endormie depuis longtemps : pas une fenêtre éclairée, pas une nouvelle maison. Seul au centre, dans un unique bâtiment, quelqu'un a oublié d'éteindre un projecteur. C'est ainsi qu'apparaît une galaxie où les étoiles ne naissent plus, tandis que son trou noir central brille encore.

Un trou noir déchire une étoile, et nous voyons un éclair éblouissant. Puis, deux ans plus tard, quand tout le monde a oublié, les radiotélescopes captent soudain un nouveau signal — comme un écho du passé.

Un minuscule trou noir — pas plus gros qu'un noyau atomique — flotte dans un nuage d'hydrogène. Il n'avale pas tout ce qui l'entoure, mais s'écoule lentement en rayonnement, maigrissant à chaque instant. Ainsi, une casserole sur la cuisinière ne bout pas immédiatement : d'abord, des bulles courent au fond, puis l'eau frémit de plus en plus fort.

Jetez un caillou dans un étang : des rides se propagent à la surface. Frappez une cloche : elle résonne à sa fréquence propre. Un trou noir, après une collision avec un autre trou noir, « sonne » lui aussi, mais au lieu d'un son, c'est l'espace lui-même qui tremble.

Un trou noir minuscule – de la taille d'un atome, mais aussi massif qu'une montagne. Il n'est pas né d'une étoile, mais dans les tout premiers instants après le Big Bang, et il a passé tout ce temps à perdre silencieusement de la masse en émettant de la chaleur.

Au centre de nombreuses galaxies se trouve un trou noir supermassif. Lorsque du gaz tombe dessus, il s'échauffe et brille plus intensément qu'une galaxie entière — c'est un noyau actif. Parfois, un véritable ouragan s'en échappe : un flux de gaz ionisé qui file à des vitesses de plusieurs dizaines de pour cent de la vitesse de la lumière.

Dans un nuage dense de gaz et de poussière où naissent des étoiles géantes, le télescope ALMA a aperçu quelque chose de familier. Quatre minces jets de gaz s'échappent de la même région, chacun laissant derrière lui une chaîne de nœuds brillants – comme une ligne pointillée.

Au cœur de l'amas de galaxies d'Ophiuchus flotte une bulle de plasma chaud de la taille de plusieurs galaxies. Elle s'élève comme un ballon géant dans l'atmosphère, laissant derrière elle un sillage, une région où le gaz est mis en mouvement.

Le trou noir GRS 1915+105 se cache généralement derrière un rideau de gaz dense — son émission de rayons X est fortement absorbée sur le chemin vers nous. Mais en avril 2023, il a soudainement érupté : le flux de rayons X a presque décuplé.

Dans la galaxie NGC 1566, située dans la constellation de la Dorade, se trouve un noyau actif – un trou noir supermassif entouré d'un nuage de gaz en mouvement rapide. Lorsque le gaz tombe vers le trou, il s'échauffe et émet de brillantes raies spectrales.

Un trou noir peut tourmenter une étoile pendant des années, au lieu de la déchirer d'un coup. Les forces de marée, c'est quand la gravité du trou étire l'étoile : le côté proche est tiré plus fort que le côté lointain.

Le ciel nocturne semble immobile, mais parfois une étoile se met soudain à s'embraser. C'est ce qui est arrivé au système AT 2019wey : il a été repéré par le télescope TESS, qui cherche habituellement des planètes autour d'autres étoiles, mais qui, par hasard, photographiait la bonne région du ciel toutes les demi-heures.

Le trou noir MAXI J1810-222 se comporte comme un aspirateur géant, mais avec un clapet anti-retour : il aspire la matière, et une partie est rejetée dans l'espace. Ce « flux inverse » — le vent stellaire — avait déjà été repéré par les astronomes, mais ils ne le voyaient que comme une tache floue en rayons X.

Un détecteur de matière noire ressemble à un microphone très sensible qui écoute le silence. Il capte de minuscules secousses thermiques – les phonons – qui se produisent lorsqu'une particule frôle le cristal.

Un entonnoir géant dans l'espace aspire le gaz environnant. Une partie de ce gaz ne tombe pas à l'intérieur, mais est rejetée vers l'extérieur — comme des éclaboussures d'eau bouillonnante.

La nuit, sur une route déserte, un lampadaire clignote rarement, mais d'un coup à pleine puissance. C'est ainsi que se comportent les étoiles de type WZ Sge : elles couvent à peine visiblement pendant des années, puis s'embrasent d'un coup, devenant des centaines de fois plus brillantes.

Des astronomes suivent les éruptions de rayons X provenant des environs du trou noir au centre d'une galaxie. Ces éruptions se répètent avec un rythme régulier, comme des battements de cœur. D'habitude, quand une étoile s'approche d'un trou noir, le rythme s'accélère – comme le pouls qui s'emballe à la course. Mais pour le trou noir « Anski », le rythme ralentit.

La jeune étoile B335, qui n'a pas encore eu le temps de mûrir, a soudainement éternué – et cet éternuement dure encore. Les astronomes ont repéré l'éruption dans la lumière diffusée par la cavité de son écoulement, et elle a offert une occasion rare d'observer comment une telle éjection d'énergie affecte le jet – le…

En 2023, une étoile sans particularité dans la constellation du Taureau est soudainement devenue des dizaines de fois plus brillante. Ce comportement évoque une ampoule que l'on aurait brusquement poussée à fond : l'étoile a flamboyé, puis est revenue progressivement à son état initial. Les astronomes ont saisi l'instant et ont pointé plusieurs télescopes vers l'étoile.

Le centre d'une galaxie, c'est une métropole animée où un trou noir géant attrape souvent les étoiles distraites. Mais les télescopes ont capté une éruption dans un quartier tranquille, à des dizaines de milliers d'années-lumière du noyau.

Le trou noir du système binaire 4U 1755-338 est resté silencieux pendant 25 ans, puis a soudainement éclaté en 2020. Les astronomes ont pointé vers lui deux télescopes à rayons X simultanément — NICER à bord de la station et NuSTAR en orbite — et ont suivi chaque variation de luminosité.

Une multitude d'atomes peuvent agir comme un orchestre bien réglé : si chacun émet de la lumière à l'unisson avec les autres, l'éclat est multiplié. C'est la superradiance — un phénomène bien étudié en laboratoire, mais presque jamais recherché dans l'espace.

Au centre de la galaxie J2344, il y a cinq ans, un trou noir — une région de l'espace-temps dont la gravité est si intense que même la lumière ne peut s'en échapper — a déchiqueté une étoile.

Deux galaxies sont entrées en collision, et de leur centre jaillit une fontaine invisible. Les télescopes ALMA et VLT ont plongé au cœur du système IRAS20100-4156, là où deux îles stellaires fusionnent. Là, le travail bouillonne : des centaines de nouveaux soleils naissent, et sous leur chaleur, un flux de gaz froid s'échappe vers l'extérieur.

Au cœur de chaque galaxie sommeille un trou noir supermassif. Lorsqu'il dévore de la matière, ses environs s'embrasent : c'est un noyau actif. Comment savoir si des éruptions ont eu lieu par le passé, alors que le trou noir se tait ? La réponse nous vient de l'écho lumineux.

En octobre 2022, le détecteur spatial GECAM-C a enregistré le sursaut gamma le plus puissant jamais vu, GRB 221009A — une explosion qui est devenue, pendant un court instant, la source de rayons gamma la plus brillante du ciel.