Activité en hausse dans le trou noir de SDSS J1335+0728

Dans l'immense univers, certaines galaxies abritent Des trous noirs supermassifs (SMBHs). Ces trous noirs peuvent parfois montrer des éclats d'activité, qu'on appelle parfois "s'allumer", ou lors d'événements appelés événements de disruption de marée (TDEs). Une galaxie en particulier, SDSS J133519.91+072807.4, ou SDSS1335+0728, a récemment attiré l'attention parce qu'elle a commencé à montrer des changements significatifs de luminosité depuis décembre 2019. Cet article va explorer les observations et résultats liés à ce trou noir et à son activité.

#Contexte

SDSS1335+0728 était calme pendant presque deux décennies, sans changements notables de sa luminosité. Cependant, à partir de décembre 2019, des alertes d'une enquête connue sous le nom de Zwicky Transient Facility (ZTF) ont indiqué que quelque chose changeait dans cette galaxie. Les changements suggéraient qu'un trou noir pouvait devenir actif ou qu'une étoile était dévorée par la gravité du trou noir.

#Observations

#Analyse photométrique

L'analyse photométrique inclut l'étude de la lumière venant de la galaxie. Différents télescopes et instruments ont été utilisés pour collecter des données à travers diverses longueurs d'onde, comme optique, ultraviolet (UV) et infrarouge (IR).

En 2021, les chercheurs ont noté que le trou noir devenait nettement plus brillant dans sa lumière UV, montrant une augmentation quadruple par rapport aux observations précédentes de 2004. La lumière IR a également montré une augmentation, indiquant que quelque chose se passait vraiment dans la galaxie. Ce changement n'était pas juste un événement unique ; la luminosité continuait à fluctuer.

#Suivi Spectroscopique

La Spectroscopie implique l'étude de la manière dont la lumière interagit avec la matière. Les chercheurs ont pris des spectres de la galaxie en utilisant différents instruments pour analyser les éléments présents. Ils ont trouvé des caractéristiques spécifiques dans la lumière qui indiquaient des changements dans l'activité du trou noir.

Les observations ont suggéré que le comportement de la galaxie était cohérent avec un Noyau Galactique Actif (AGN). Dans les AGNs, la matière est canalisée vers le trou noir, ce qui peut produire des émissions brillantes. Cependant, les chercheurs ont également noté certaines caractéristiques qui pourraient suggérer un phénomène différent, comme les TDEs.

#Scénarios Possibles pour l'Activité

#S'allumer comme un AGN

Une théorie est que le trou noir de SDSS1335+0728 devient un noyau galactique actif. Cela signifie qu'il était auparavant calme et commence maintenant à attirer de la matière, à la chauffer et à libérer de l'énergie sous forme de lumière. Dans ce scénario, l'augmentation soudaine de la luminosité et les changements de couleurs observés suggèrent que le trou noir consomme activement de la matière.

#Événement de Disruption de Marée

La deuxième théorie est liée à un événement de disruption de marée. Dans ces cas, une étoile s'approche trop près du trou noir et se fait déchirer par sa forte gravité. Cela peut entraîner un éclaircissement temporaire alors que le trou noir consomme les débris. Les données de SDSS1335+0728 pourraient correspondre à ce modèle, mais les motifs de lumière spécifiques observés ne correspondent pas parfaitement au comportement typique des TDE.

#Compréhension Actuelle

Les chercheurs ont compilé des données provenant de diverses sources, notant que bien que les deux scénarios soient possibles, le scénario AGN est plus plausible basé sur les preuves. Par exemple, la courbe de lumière du trou noir montre une variabilité plus typique des AGNs que des TDEs. L'absence de certaines caractéristiques attendues dans les spectres, comme les lignes d'émission larges, soutient également l'idée qu'il se pourrait que ce ne soit pas un TDE.

#Analyse de Variabilité

L'analyse de la variabilité aide à comprendre à quelle vitesse la luminosité change. Les chercheurs ont cherché des signes de fluctuations de luminosité au fil du temps. SDSS1335+0728 a montré des variations pendant plus de 1 550 jours depuis qu'il a d'abord déclenché des alertes en 2019.

Les courbes de lumière ont montré des variations significatives, suggérant que l'activité du trou noir n'est pas stable. Ce modèle est souvent observé dans les AGNs, où le taux d'accrétion peut changer rapidement.

#Données Infrarouges et Ultraviolettes

Les observations infrarouges ont indiqué que les environs du trou noir changent, formant peut-être de nouvelles structures comme un tore de poussière. C'est intéressant car la formation de telles structures est souvent un signe qu'un trou noir est en train de passer à un état actif.

Dans la région UV, les données ont révélé que la luminosité augmentait considérablement, suggérant que plus d'énergie est libérée alors que le trou noir gagne en masse. Cela pourrait être lié à l'activité AGN, car le "s'allumage" du trou noir entraînerait une augmentation des émissions à travers différentes longueurs d'onde.

#Résultats Spectroscopiques

Les observations spectroscopiques ont montré que les lignes d'émission dans la galaxie étaient en train de changer. Les forces de différentes lignes liées à des éléments comme l'oxygène et l'azote indiquaient une augmentation de l'énergie venant du trou noir. Cette augmentation correspond à l'idée que le trou noir devient plus actif.

Cependant, les chercheurs ont noté que les lignes d'émission larges, généralement associées à un AGN pleinement actif, étaient absentes. Cette absence suggère que le trou noir pourrait ne pas être encore complètement actif ou qu'il est dans une phase de transition.

#Caractéristiques du Trou Noir

La masse du trou noir dans SDSS1335+0728 est estimée en fonction des propriétés de la galaxie hôte. Ces informations fournissent un contexte pour comprendre comment il interagit avec son environnement. Les trous noirs de moindre masse peuvent rencontrer des défis différents lorsqu'ils s'activent par rapport à des trous noirs plus massifs.

#Surveillance Future

La situation avec SDSS1335+0728 reste dynamique. Des observations continues seront cruciales pour déterminer si le trou noir va se stabiliser en tant qu'AGN ou s'il va s'estomper et revenir à un état de quiétude. La nature transitoire de ces événements rend la surveillance continue importante pour capturer les changements au fur et à mesure qu'ils se produisent.

Les observations futures, en particulier dans les bandes X et infrarouges, aideront à clarifier la nature des émissions et si le trou noir établit une structure AGN plus typique. La détection de signes d'un tore de poussière ou de lignes d'émission larges dans le futur soutiendrait davantage l'hypothèse AGN.

#Conclusion

En résumé, le trou noir dans SDSS1335+0728 subit des changements significatifs, suggérant qu'il est en train de "s'allumer" comme un AGN. Cette transition est caractérisée par une luminosité accrue dans diverses longueurs d'onde et des caractéristiques spectrales distinctives. Bien que les événements de disruption de marée restent une possibilité, les preuves penchent davantage vers un scénario de noyau galactique actif.

Alors que les chercheurs continuent de surveiller cette galaxie, leurs découvertes amélioreront notre compréhension de l'activité des trous noirs et du cycle de vie de ces fascinants objets cosmiques. Les développements dans SDSS1335+0728 offrent une opportunité unique d'observer un trou noir en transition, contribuant à des informations précieuses sur notre connaissance de l'univers.