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La nouvelle explosion cosmique révèle la naissance d’un trou noir


En 2018, les astronomes A été choqué pour trouver une étrange explosion dans une galaxie distante de 200 millions d’années-lumière. Elle ne ressemble à aucune supernova ordinaire jamais vue auparavant – elle est à la fois plus rapide et plus lumineuse. L’événement a été officiellement nommé AT2018cow, mais il est rapidement devenu le surnom le plus hilarant: vache.

L’événement de courte durée – appelé une explication transitoire – défie. Certains pensaient qu’il pouvait s’agir d’une étoile déchirée par un trou noir à proximité, mais d’autres préfèrent un scénario «d’échec de supernova» où un trou noir mange une étoile de l’intérieur vers l’extérieur, littéralement à l’extérieur. Pour le savoir avec certitude, ils doivent rechercher plus de faits sur la reproduction des vaches.

Plus de deux ans plus tard, ils en ont un.

À partir du 12 octobre 2020, les télescopes ont observé quelque chose dans la galaxie à 3 milliards d’années-lumière qui est devenu extrêmement lumineux, puis a disparu de la vue. Les astronomes ont rapporté dans une feuille de papier posté sur le site Web de préimpression en ligne arXiv.org la semaine dernière, ce qui les a amenés à conclure qu’il devrait s’agir du même type de volume. Fidèle à la tradition, il a été nommé d’après son propre animal: le chameau.

«C’est vraiment intéressant», a déclaré Deanne Coppejans, astrophysicienne à la Northwestern University. «La découverte d’un nouvel objet dans un moment fugace comme AT2018cow suggère que ce n’est pas tout à fait étrange. C’est un nouvel aperçu que nous examinons. « 

Le taureau était complètement surprenant et les astronomes ne savaient pas vraiment ce qu’ils regardaient quand il est apparu. En revanche, Camel est comme un voleur volant un nouveau système d’alarme. «Nous pouvons réaliser de quoi il s’agit quelques jours après que cela se soit produit», a déclaré Daniel Perley, astrophysicien à l’Université John Moores de Liverpool qui dirige la nouvelle étude. « Et nous avons beaucoup de données à suivre. »

Quatre jours plus tard, l’équipe a utilisé des télescopes aux îles Canaries et à Hawaï pour recueillir des données importantes sur ses propriétés. Ils suivent Donner un avertissement à d’autres astronomes sur un service connu sous le nom de télégraphe de l’astronome.

L’événement a reçu deux indications. L’un, AT2020xnd, provient du catalogue mondial de toutes les transitions, et l’autre, ZTF20acigmel, provient du Zwicky Forward Facility, le télescope où il a été découvert. L’équipe a transformé le second en le surnom de « Camel ». « Xnd n’a pas la même bague avec lui », a déclaré Perley.

Comme son prédécesseur, le Camel est devenu très brillant pendant un court moment, atteignant un sommet en deux ou trois jours. Il pousse environ 100 fois plus lumineux que n’importe quelle supernova normale. Il s’estompe ensuite rapidement dans un processus qui ne dure que quelques jours au lieu de semaines. « Il a disparu très rapidement, et pendant qu’il s’estompait, il faisait encore chaud », a déclaré Perley.

Avant cette découverte, les astronomes ont passé au crible les données historiques pour trouver deux événements supplémentaires de type vache, « Koala » et CSS161010Mais les chameaux sont d’abord vus en temps réel et ont donc été étudiés en détail depuis Bull.

Quatre événements de même nature. Ils deviennent rapidement brillants, puis s’estompent rapidement. Ils sont également chauds, ce qui leur donne une couleur bleue. Mais cette « transition optique bleue rapide » n’est pas la même.

Anna Ho, astrophysicienne à l’Université de Californie à Berkeley, qui a découvert Koala et est membre de l’équipe Camel Discovery, a déclaré: «L’explosion elle-même et le comportement des zombies de l’autre étaient assez similaires. Tous les événements semblent être une sorte d’explosion d’une étoile entrant en collision avec du gaz et de la poussière à proximité. « Mais la phase de collision où vous voyez l’explosion entrer en collision avec le matériau environnant, qui montre déjà une certaine variation dans la quantité de matière qui traîne et la vitesse de l’onde de choc de l’explosion à travers l’objet. Que ce soit. »

L’idée principale à ce stade est l’hypothèse de la supernova échoue. Ce processus commence lorsqu’une étoile aussi grande que 20 fois notre masse solaire termine son cycle de vie et épuise son carburant. Son noyau s’est alors effondréPour commencer avec ce qui serait normalement une supernova conventionnelle, la matière extrême rebondit, laissant derrière elle un objet dense appelé étoile à neutrons.

Mais dans des cas comme les chameaux et les vaches, « quelque chose d’inhabituel s’est produit pendant l’effondrement du noyau », a déclaré Perley. « Ce que nous prétendons, c’est qu’au lieu de s’effondrer en une étoile à neutrons, elle s’effondre directement dans un trou noir, et la majeure partie de l’étoile tombe dans un trou noir. »



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