La rotation stellaire peut expliquer pourquoi les éruptions répétées de trous noirs deviennent plus faibles

Les astronomes ont découvert une explication potentielle de la raison pour laquelle les éruptions répétées d'étoiles interagissant avec des trous noirs supermassifs s'assombrissent progressivement au fil du temps. Selon une étude récente publiée dans The Astrophysical Journal, le facteur clé semble être la vitesse de rotation de l'étoile elle-même.

Lorsqu'une étoile s'aventure trop près d'un tel trou noir, les forces gravitationnelles immenses peuvent détruire complètement l'étoile ou la déchirer partiellement, selon la proximité de l'approche. Si la destruction est incomplète, la partie restante de l'étoile continue d'orbiter le trou noir, perdant périodiquement plus de matière lors de rencontres ultérieures.

Une équipe d'astrophysiciens basée à l'Université de Syracuse, comprenant l'étudiant au doctorat Ananya Bandopadhyay, le chercheur postdoctoral Benjamin Amend et le professeur agrégé Eric Coughlin, a cherché à résoudre cette divergence grâce à des simulations et des analyses détaillées. Les résultats de l'équipe suggèrent que le taux de perte de masse d'une étoile lors de ces rencontres est influencé de manière significative par sa structure interne et son spin initial.

Les étoiles de masse élevée, d'autre part, ressemblent à un oignon avec un noyau dense, ne perdant initialement que les couches extérieures et préservant le noyau pendant de plus longues périodes.

Bandopadhyay et ses collègues ont découvert que les forces de marée du trou noir non seulement éliminent la matière de l'étoile, mais appliquent également un couple qui augmente la vitesse de rotation de l'étoile à chaque approche rapprochée.

Ils ont découvert que si une étoile tournait déjà rapidement avant de rencontrer le trou noir, la combinaison de son moment angulaire préexistant et de la rotation supplémentaire induite par les forces de marée du trou noir pourrait entraîner une diminution notable de la luminosité des éruptions ultérieures.

En incorporant des facteurs tels que le spin stellaire et la structure interne, l'équipe a offert un cadre plus complet pour comprendre comment ces phénomènes cosmiques évoluent au fil du temps. Les implications de ce travail vont au-delà de la simple explication de l'assombrissement des éruptions.

Les scientifiques continuent de surveiller le ciel à l'aide d'enquêtes à large champ temporel, à la recherche de changements de luminosité qui indiquent des interactions en cours entre les étoiles et les trous noirs.