Imaginez une explosion si puissante qu’elle surpasse les plus brillantes supernovae jamais enregistrées… et reste visible pendant des années. Ce n’est pas de la science-fiction, mais une toute nouvelle classe d’événements cosmiques, baptisés “transitoires nucléaires extrêmes” (ENT), que les astronomes viennent tout juste de découvrir.

Un phénomène 25 fois plus énergétique qu’une supernova

Les ENT (pour “extreme nuclear transients” en anglais) ne sont pas de simples supernovae : ce sont des explosions stellaires provoquées par des trous noirs supermassifs. Lorsque des étoiles massives — au moins trois fois plus lourdes que notre Soleil — s’approchent trop près de ces monstres gravitationnels, elles sont littéralement déchirées, et leur matière est lentement engloutie. Cette phase d’accrétion génère une luminosité hors échelle.

L’exemple le plus spectaculaire à ce jour, Gaia18cdj, a produit une énergie équivalente à 25 fois celle d’une supernova ultra-lumineuse. Pour donner une idée, une supernova classique libère en un an autant d’énergie que le Soleil en 10 milliards d’années. Gaia18cdj a émis l’équivalent de 100 soleils en une seule année.

Un événement long, stable, et jamais vu

Ce qui rend ces ENT encore plus déroutants, c’est leur durée et leur régularité. Alors qu’une supernova brille quelques semaines ou mois, les ENT restent visibles pendant plusieurs années, avec une lumière étonnamment stable. Ce comportement unique a permis aux astronomes de les identifier comme une nouvelle classe d’événements cosmiques.

C’est Jason Hinkle, doctorant à l’IfA, qui a repéré ces anomalies lumineuses dans les données de la mission européenne Gaia. Ce satellite, dédié à la cartographie de notre galaxie, détecte toutes les variations de luminosité, sans en préciser l’origine. En analysant les relevés, Hinkle a repéré deux éruptions venant du cœur de galaxies lointaines. Leur montée en intensité lente et soutenue ne correspondait à aucun phénomène connu.

Une étoile massive malchanceuse s’approche d’un trou noir supermassif. Crédit : Université d’Hawaï

Une enquête astronomique mondiale

Une fois ces deux ENT identifiés, une vaste campagne d’observation a été lancée. Des télescopes du monde entier — notamment l’observatoire WM Keck à Hawaï et le Système d’alerte d’impact terrestre d’astéroïdes de l’Université de Houston — ont scruté ces sources pendant plusieurs années.

Les données collectées dans toutes les longueurs d’onde (optique, infrarouge, ultraviolet…) ont permis de confirmer une hypothèse audacieuse : ces explosions ne peuvent pas être des supernovae. Leur intensité, leur profil de lumière et leur localisation en plein cœur galactique pointent vers une seule cause possible : la lente digestion d’une étoile par un trou noir supermassif.

Mais même cela ne suffit pas à expliquer la régularité de l’émission lumineuse. Contrairement aux éruptions chaotiques habituelles observées dans les noyaux actifs de galaxies, les ENT présentent une évolution presque mécanique, suggérant un processus d’accrétion totalement inédit.

L’ENT surpasse toute la production stellaire de sa galaxie hôte pendant près d’un an. Crédit : Université d’Hawaï

Une fenêtre sur l’univers lointain (et ancien)

Selon les chercheurs, cette découverte est bien plus qu’une curiosité. Les ENT pourraient devenir de véritables outils pour observer la croissance des trous noirs dans les galaxies lointaines, à des époques où l’univers était bien plus jeune.

« Grâce à leur puissance extrême, ces événements peuvent être détectés à des milliards d’années-lumière. Cela revient à regarder des scènes de l’univers quand il avait la moitié de son âge actuel », explique Benjamin Shappee, co-auteur de l’étude.

En étudiant ces signaux, les astronomes pourraient mieux comprendre comment les trous noirs géants ont grandi au fil du temps, et comment ils ont influencé l’évolution des galaxies.

Une rareté cosmique bientôt traquée

Les ENT sont au moins 10 millions de fois plus rares que les supernovae, ce qui explique pourquoi ils n’ont été détectés que très récemment. Mais de nouveaux observatoires comme le télescope Vera C. Rubin (USA) ou le télescope spatial Roman (NASA) devraient en révéler des dizaines, voire des centaines, dans les années à venir.

Cela pourrait bien révolutionner notre compréhension des trous noirs, mais aussi réécrire une partie de l’histoire cosmique.

En résumé

Les transitoires nucléaires extrêmes (ENT) sont une nouvelle classe d’explosions stellaires d’une puissance inégalée, provoquées par l’ingestion d’étoiles massives par des trous noirs supermassifs. Leur découverte ouvre une nouvelle fenêtre sur les origines de l’univers, et pourrait transformer la manière dont les astrophysiciens étudient les trous noirs et l’évolution galactique.