Et si la Terre se faisait dévorer ?

Le trou noir aspire tout ce qui passe à sa portée © Reuters
Le trou noir aspire tout ce qui passe à sa portée © Reuters
Un trou noir vient d'engloutir une étoile sous les yeux ébahis des astronomes du monde entier. Risquons-nous un jour de connaître le même sort ?

1. Comment un trou noir peut-il engloutir une étoile ?

C'est le genre de choses qu'on ne voit qu'une fois tous les 100 000 ans, car c'est seulement à ce rythme que les trous noirs avalent une étoile. Les chercheurs ont pu observer ce phénomène hors du commun en 2010, et publient maintenant leurs résultats dans la revue Nature.

Tout a commencé par une étrange lueur dans le ciel, le 31 mai 2010. Dans la lunette d'un télescope à Hawaï, baptisé "Pan-STARRS 1", les scientifiques ont aperçu un signal venant du centre d'une galaxie située à 2,7 milliards d'années-lumière, dans la constellation du Dragon.

Cette lueur émanait d'un trou noir "supermassif" qui était jusqu'alors à l'état "dormant". La lumière est devenue de plus en plus forte pour atteindre un maximum d'intensité le 12 juillet, avant de s'évanouir lentement.

"Nous avons observé la fin d'une étoile et sa digestion par le trou noir en temps réel", a expliqué Edo Berger, coauteur de l'étude. Une hypothèse confirmée par les observations du satellite de la Nasa Galex (Galaxy Évolution Explorer), qui a repéré un signal lumineux ultraviolet un mois après l'apparition du premier signal infrarouge. Le trou noir a englouti la moitié de l'étoile, propulsant le reste à grande vitesse.

Ce spectacle en direct a permis d'en apprendre un peu plus sur le prédateur et sa proie. L'étoile était si proche que les "forces de marée" générées par le champ de gravité du dévoreur lui ont arraché sa matière. Le repas a duré deux mois en demi.

Au menu ? Une étoile riche en hélium. Cette composition a pu être déduite de l'analyse de la "signature spectrale" du gaz éjecté. Pendant son aspiration par le trou noir, le gaz a été chauffé à une telle température qu'il a produit la lueur observée par les astronomes.

Le gaz étant composé essentiellement d’hélium, et d'un peu hydrogène. Or, la couche extérieure d'une étoile est généralement composée d’hydrogène, et du noyau d'hélium. Les chercheurs estiment qu'il doit s'agir du noyau d'une étoile déjà abîmée auparavant : le trou noir est donc un récidiviste.

Les observations ont aussi permis de déduire la masse du trou noir. Il appartient à la classe des " supermassifs " : 3 millions de fois la masse du Soleil, presque autant que pour le trou noir qui est au cœur de la Voie lactée, Sagittarius A*.

2. Un trou noir, c'est quoi ?

Un trou noir, c'est d'abord une zone de l'espace très particulière : il y règne un champ gravitationnel extrêmement intense, qui empêche la matière de s'en échapper. C'est ainsi que les trous noirs ont bâti leur réputation de grands prédateurs : ils aspirent tout ce qui passe à leur portée. Même les rayons lumineux restent prisonniers, donnant ainsi la couleur noire : les trous noirs n’émettent aucun rayonnement.

Les trous noirs sont extrêmement denses et compacts. En comparaison, notre Soleil est loin d'être aussi massif. Pour le transformer en trou noir, il faudrait comprimer sa masse à l’extrême, dans un rayon de 3 kilomètres.

Seulement une vingtaine de trous noirs sont connus dans notre galaxie. Il en existe sûrement bien davantage, mais leur absence de luminosité les rend difficiles à repérer.

Il existe deux types principaux de trous noirs. Les trous noirs stellaires sont les plus célèbres, et leur genèse est bien connue : ce sont des cadavres d’étoile, des restes d'une étoile massive qui s'est effondrée sur elle-même.

Mais les trous noirs suspermassifs sont plus mystérieux. Ces monstres sont plusieurs millions de fois plus massifs qu'une étoile, mais le secret de leur formation reste controversé. Ce dont les scientifiques sont à peu près sûrs, c'est qu'un de ces trous noirs géants trône au centre de chaque galaxie, ou presque.

3. La Terre pourrait-elle se faire dévorer ?

En théorie, c'est possible. Mais il faudrait d'abord que la Terre s'approche suffisamment du prédateur. Plus précisément, il faudrait qu'elle franchisse "l'horizon des événements" d'un trou noir. C'est seulement à partir de ce point de non-retour que la lumière et la matière ne peuvent plus s'échapper de l'emprise du trou noir.

Cette région ne présente pourtant pas de caractéristiques particulières : un voyageur qui franchirait l’horizon ne sentirait rien de particulier à cet instant. Mais il se rendrait compte qu’il ne peut plus s’échapper de cette région s’il essayait de faire demi-tour.

Mais pas de quoi s’inquiéter : il n'existe pas de trou noir connu dans notre système solaire.

À titre indicatif, Sagittarius A, le trou noir supermassif de notre galaxie, se trouve à 26 000 années lumière de la Terre. Quant aux trous noirs stellaires, les plus proches restent hors de portée : par exemple, le premier trou noir identifié, Cygnus X-1, est à 7 000 années-lumière.

En attendant, le trou noir géant au centre de notre galaxie n'entend pas mourir de faim. Sagittarius A devrait bientôt avaler un gros nuage de gaz arrivant à proximité. À l'été 2013, le nuage devrait s'approcher à 40 milliards de km de son "horizon des événements". Au-delà, aucune lumière ne pourrait s'en échapper pour nous le montrer.

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