L'univers s'apprête à devenir bien plus violent, et le prochain grand télescope spatial de la NASA aura les meilleures places. Le télescope spatial Nancy Grace Roman, dont le lancement est prévu dans les années à venir, détectera chaque année des centaines d'événements où un trou noir déchire une étoile. Ces meurtres stellaires, appelés événements de disruption par effet de marée, ou TDE, ont été difficiles à capturer jusqu'à présent.
La dernière et spectaculaire spirale mortelle d'une étoile
Lorsqu'une étoile s'approche trop près d'un trou noir supermassif, la gravité la désintègre dans un processus appelé spaghettification. Le gaz de l'étoile chauffe en tombant, créant une lueur vive qui peut éclipser une galaxie entière pendant des semaines ou des mois. Les astronomes n'ont observé qu'environ 100 de ces événements depuis leur prédiction dans les années 1970. Roman changera cela en trouvant jusqu'à 1 000 TDE par an, selon les scientifiques de la NASA.
Comment Roman repérera le carnage cosmique
Le large champ de vision du télescope et sa sensibilité infrarouge le rendent idéal pour cette tâche. Roman scrutera de vastes zones du ciel à plusieurs reprises, à la recherche d'un éclaircissement soudain signalant qu'une étoile est déchiquetée. La plupart des TDE sont cachés par la poussière, mais la lumière infrarouge peut traverser cette poussière. Le télescope mesurera également comment la luminosité change au fil du temps, donnant aux scientifiques des indices sur la masse et la rotation du trou noir. La mission devrait être lancée au plus tard en mai 2027 depuis Cap Canaveral, en Floride.
Pourquoi cela compte pour comprendre les trous noirs
Pour les astronomes aux États-Unis et dans le monde entier, les TDE offrent une fenêtre rare sur des trous noirs autrement invisibles. Lorsqu'un trou noir ne se nourrit pas activement, il n'émet aucune lumière. Un événement de disruption par effet de marée agit comme un flash, illuminant brièvement l'environnement du trou noir. En étudiant ces lueurs, les chercheurs peuvent en apprendre davantage sur les populations de trous noirs dans les galaxies lointaines. Le télescope Roman aidera également à comprendre comment les trous noirs grandissent et comment ils affectent les galaxies qui les entourent.
Les observations de Roman donneront aux scientifiques un échantillon statistique suffisamment grand pour tester les théories sur le comportement des trous noirs. Au lieu de se fier à une poignée d'événements rares, ils auront des centaines d'exemples chaque année. Ces données aideront à affiner les modèles de la façon dont les étoiles interagissent avec les trous noirs et de ce qu'il advient des débris après la destruction de l'étoile.
Le télescope porte le nom de Nancy Grace Roman, la première astronome en chef de la NASA, qui a contribué à rendre possible le télescope spatial Hubble. Sa mission homonyme poursuivra cet héritage de révélation de l'univers caché. Pour la première fois, les astronomes pourront observer les trous noirs se nourrir régulièrement, et non plus seulement quand ils ont de la chance.
