Les scientifiques n’arrivent pas vraiment à croire à ce phénomène cosmique bizarre de « vache »

En 2018, des scientifiques ont observé dans le ciel nocturne quelque chose que personne n’avait jamais vu auparavant, une explosion cosmique inhabituelle de la même taille que notre système solaire. L’Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System, ou ATLAS, un réseau de télescopes destinés à surveiller le ciel à la recherche d’astéroïdes passant près de la Terre, a capturé l’événement et lui a donné un nom unique : AT2018cow. ATLAS nomme les objets en fonction de l’année et d’un ensemble séquentiel de lettres, ce qui signifie que la partie vache était une coïncidence. Les astronomes ont rapidement commencé à appeler ce phénomène bizarre la Vache et ont passé les dernières années à tenter de découvrir ses origines mystérieuses.

À certains égards, AT2018cow ressemblait à l’éclair brillant d’une supernova, mais les scientifiques ont rapidement remarqué quelques différences clés. Le flash était environ 20 fois plus lumineux que la supernova moyenne. Elle est également passée de l’état non visible à la pleine luminosité plus rapidement que ne le font habituellement les supernovas. Certains chercheurs ont soupçonné qu’il s’agissait d’une naine blanche flamboyante dans notre propre galaxie, mais une observation minutieuse a montré qu’elle se trouvait dans une autre galaxie à environ 200 millions d’années-lumière. Les astronomes ont rapidement déterminé qu’ils voyaient quelque chose de nouveau, une explosion chaude et brillante qu’ils ont classée comme transitoires optiques bleus rapides lumineux, ou LFBots.

Au cours des dernières années, depuis AT2018cow, les scientifiques ont pu capturer d’autres LFBots à l’aide d’ATLAS et de systèmes de surveillance du ciel similaires comme le Zwicky Transient Facility. Ces télescopes sensibles peuvent détecter des objets des milliers de fois plus sombres que les étoiles les plus faibles que les humains peuvent voir à l’œil nu. Ceci est important car même si les LFBots sont incroyablement brillants, ils sont également très éloignés. Par exemple, un LFBot observé en 2024 était 100 fois plus brillant qu’une supernova moyenne, mais se trouvait à environ 2 milliards d’années-lumière. Reste la question suivante : si ces événements ne sont pas des supernovas ordinaires, que sont-ils ?

Les scientifiques ont exclu les supernovas ordinaires en raison de leur luminosité, de la rapidité avec laquelle elles s’éclairent et de la durée pendant laquelle elles restent lumineuses, ce qui laisse quelques possibilités. Une explication possible était qu’il s’agissait d’une supernova ratée, avec une étoile s’effondrant sur elle-même pour former une étoile à neutrons ou un trou noir qui envoie des jets de rayonnement à travers la matière stellaire restante. Cependant, une analyse plus approfondie de The Cow et d’autres LFBots a mis en évidence un deuxième mécanisme : il pourrait s’agir d’une étoile engloutie par un type encore inconnu de trou noir connu sous le nom de trou noir de masse intermédiaire.

Les trous noirs de masse intermédiaire constituent une nouvelle classe de trous noirs plus massifs que les trous noirs de masse stellaire mais bien plus petits que les trous noirs supermassifs comme celui au centre de notre galaxie. Les scientifiques ont émis l’hypothèse que des trous noirs de masse intermédiaire peuvent se former lorsque des trous noirs de masse stellaire entrent en collision, mais jusqu’à récemment, ces objets n’ont pas pu être confirmés. Les chercheurs analysant les émissions de lumière et de rayons X d’AT2018cow ont déterminé que l’événement était peut-être le résultat de l’interaction d’une étoile avec un trou noir compris entre 100 et 1 million de fois la masse du soleil. Cela aide à démontrer que les LFBots sont causés par des trous noirs de masse intermédiaire et fournit plus d’informations sur cette classe de trous noirs.

Cependant, ces résultats sont encore loin d’être concluants. Une meilleure compréhension de ce que sont les LFBots et de la manière dont ils se forment nécessitera davantage d’observations. Heureusement, ATLAS et d’autres télescopes d’observation du ciel sont à la hauteur, ATLAS étant désormais capable de surveiller le ciel des deux hémisphères. Après avoir détecté un LFBot suspecté, les scientifiques peuvent immédiatement informer les autres astronomes du monde entier afin qu’ils puissent collecter autant de données que possible le plus rapidement possible. Avec plus d’observations, les scientifiques pourraient un jour mieux comprendre cette étrange vache cosmique.