Douze astres face au trou noir

Catalogue des douze astres

1. RUPTURE PAR EFFET DE MARÉE ÉTOILE SOLAIRE Une étoile de masse voisine de celle du Soleil est passée trop près d'un trou noir de plus d'un million de masses solaires. Les forces de marée l'ont étirée en filaments et elle a perdu environ la moitié de sa masse. La chute de ces débris a produit l'éruption AT2019qiz.
2. RUPTURE PARTIELLE D'UNE GÉANTE GÉANTE ROUGE Très étendue, une géante rouge peut se faire arracher son enveloppe d'hydrogène par les marées avant que son cœur ne soit à son tour disloqué. C'est une lecture proposée pour l'éruption PS1-10jh, riche en hélium ; une autre étude l'attribue à une étoile ordinaire de composition solaire.
3. RUPTURE PARTIELLE RÉPÉTÉE ÉTOILE GRIGNOTÉE Au centre de la galaxie ESO 253-3, à plus de 570 millions d'années-lumière, une source s'embrase environ tous les 114 jours depuis 2014. L'équipe qui l'a découverte privilégie une étoile sur orbite allongée qui perd à chaque passage environ trois masses de Jupiter, sans être détruite.
4. HYPOTHÈSE DES SURSAUTS DE SGR A* ASTÉROÏDES Sgr A*, le trou noir central de la Voie lactée, émet environ un sursaut de rayons X par jour. Selon une hypothèse publiée en 2012, des astéroïdes de plus de 10 km environ, brisés à moins d'une unité astronomique du trou noir, se vaporiseraient dans le gaz ténu qui l'entoure.
5. AVALÉE SANS ÊTRE DÉCHIRÉE NAINE BLANCHE Presque aussi massive que le Soleil mais à peine plus grande que la Terre, une naine blanche ne peut être déchirée que par un trou noir de moins d'environ 100 000 à 200 000 masses solaires. Au-delà, elle franchirait l'horizon avant d'être disloquée et serait avalée entière.
6. FUSION AVEC UN TROU NOIR ÉTOILE À NEUTRONS Les 5 et 15 janvier 2020, LIGO et Virgo ont enregistré les ondes gravitationnelles de deux fusions entre un trou noir et une étoile à neutrons, à 900 millions et environ 1 milliard d'années-lumière. Aucune lumière n'a été repérée : les étoiles à neutrons auraient été avalées entières.
7. FUSION DE DEUX TROUS NOIRS TROU NOIR Le 14 septembre 2015, les deux détecteurs LIGO ont capté la fusion de deux trous noirs d'environ 36 et 29 masses solaires, survenue il y a 1,3 milliard d'années. Le trou noir final pèse environ 62 masses solaires : l'équivalent de 3 masses solaires est parti en ondes gravitationnelles.
8. SPHÈRE DE PHOTONS LUMIÈRE À 1,5 rayon de Schwarzschild, la lumière peut tourner autour du trou noir, parfois plusieurs fois, avant de s'échapper ou d'être capturée. Ces rayons dessinent un anneau autour d'une ombre, photographiée par l'EHT pour M87* en 2019 puis pour Sgr A* en 2022.
9. ORBITE AUTOUR DE SGR A* ÉTOILE S2 S2 boucle son orbite autour de Sgr A* en 16 ans environ. En mai 2018, elle est passée à moins de 20 milliards de km du trou noir, à près de 3 % de la vitesse de la lumière. La collaboration GRAVITY y a mesuré le décalage gravitationnel vers le rouge, puis en 2020 la précession de l'orbite.
10. SURVIVANT DU PASSAGE DE 2014 NUAGE G2 Annoncé en 2011 alors qu'il plongeait vers Sgr A*, G2 devait, selon les prévisions, se disloquer. Il est passé au plus près du trou noir en 2014 et a été suivi après ce passage. Nuage de gaz freiné par le milieu ambiant ou étoile voilée de poussière : sa nature reste discutée.
11. ACCRÉTION PAR VENT STELLAIRE SUPERGÉANTE BLEUE Dans le système Cygnus X-1, à environ 7 200 années-lumière, un trou noir de 21 masses solaires et la supergéante HDE 226868, d'environ 40 masses solaires, tournent l'un autour de l'autre en 5,6 jours. Le trou noir capte en continu une partie du vent stellaire de sa compagne.
12. DISQUE D'ACCRÉTION ET JET PLASMA DU DISQUE Autour de M87*, trou noir de 6,5 milliards de masses solaires, le gaz qui spirale vers l'horizon forme un flot d'accrétion. Des observations radio de 2018, à 3,5 mm, y montrent un anneau d'environ 8,4 rayons de Schwarzschild, relié à la base du jet qui s'échappe du trou noir.