TDE 2025abcr : un trou noir errant détecté à 30 000 années-lumière du centre galactique

Une éruption cosmique exceptionnelle a permis de repérer un trou noir massif éloigné de près de 30 000 années-lumière du centre de sa galaxie hôte. Ce phénomène, baptisé TDE 2025abcr, résulte de la destruction d’une étoile par les forces gravitationnelles extrêmes d’un trou noir en déplacement.

Cet événement de perturbation tidale s’est produit à une distance inhabituelle du noyau galactique, là où les astronomes ne s’attendent presque jamais à observer ce type de flare. Il constitue ainsi la première preuve solide qu’un trou noir « errant » peut être identifié avec précision à l’aide de télescopes au sol fonctionnant en lumière visible. La plupart des quelque cent événements similaires détectés ces dix dernières années se sont produits au cœur des galaxies, là où résident habituellement les trous noirs supermassifs.

Jonathan Carney, coauteur de l’étude et doctorant en physique et astronomie à l’Université de Caroline du Nord à Chapel Hill, souligne l’exceptionnalité du cas : « Presque tous les événements de perturbation tidale que nous avons observés jusqu’à présent se sont produits au centre d’une galaxie, exactement là où l’on attend les plus gros trous noirs. Celui-ci s’est produit à des dizaines de milliers d’années-lumière du centre, révélant un trou noir massif dans une région où on ne s’attend pas à en trouver un. Nous savons que des trous noirs errants existent dans les grandes galaxies, mais ils sont difficiles à étudier, car ils ne produisent aucune lumière — sauf lorsqu’ils détruisent brièvement une étoile. »

Le trou noir responsable de TDE 2025abcr pèse environ un million de fois la masse du Soleil. Sa position excentrée pourrait résulter d’une fusion galactique ancienne ou d’interactions gravitationnelles avec d’autres trous noirs situés près du centre galactique. Comme tous les trous noirs isolés, il n’émet pas de rayonnement propre ; c’est uniquement l’accrétion temporaire de matière stellaire déchiquetée qui l’a rendu détectable.

Igor Andreoni, professeur adjoint de physique et d’astronomie à UNC-Chapel Hill, compare ces phénomènes à des « panneaux cosmiques » : « Ils nous permettent de localiser des trous noirs qui resteraient sinon totalement invisibles. Observer ces événements en temps réel nous donne accès à la façon dont les trous noirs massifs absorbent la matière provenant d’une étoile détruite. »

L’identification de TDE 2025abcr a reposé sur une méthode innovante utilisant l’intelligence artificielle. Les chercheurs ont employé tdescore, un outil de classification développé par Robert Stein à l’Université du Maryland et à la NASA Goddard, spécifiquement adapté pour rechercher des événements de perturbation tidale hors des centres galactiques. Akash Anumarlapudi, chercheur postdoctoral en physique et astronomie à UNC-Chapel Hill, explique : « Cet événement a été identifié comme candidat fort à un TDE par un classificateur IA que nous avons modifié pour ne pas supposer que ces phénomènes se produisent uniquement au centre galactique. En levant cette hypothèse, nous avons pu détecter un trou noir qui aurait sans doute été manqué. À l’ère du “big data” en astronomie, des outils comme celui-ci deviendront essentiels pour traquer des événements rares. »

Après le signalement automatique du flare par le système, les chercheurs d’UNC-Chapel Hill ont utilisé le télescope Southern Astrophysical Research (SOAR) au Chili pour confirmer sa nature. Ce télescope de 4,1 mètres, dont UNC est partenaire fondateur, a permis une observation rapide et précise. Benjamin C. Kaiser, chercheur postdoctoral en physique et astronomie à UNC-Chapel Hill, précise : « Nous avons confirmé la nature de cet événement grâce au télescope SOAR au Chili, dont UNC est partenaire fondateur. SOAR nous permet de suivre rapidement ces phénomènes éphémères et positionne UNC pour étudier un grand nombre d’entre eux, notamment avec les nouveaux grands relevés comme Rubin, Roman et la future Argus Array conçue et construite par UNC. »

TDE 2025abcr ouvre une voie nouvelle pour la détection systématique de trous noirs errants. Actuellement, les astronomes identifient quelques dizaines d’événements de perturbation tidale chaque année, principalement dans l’univers proche. Avec l’entrée en service prochaine de l’Observatoire Vera C. Rubin (NSF-DOE) et de l’Argus Array — conçu et construit par UNC-Chapel Hill —, ce chiffre pourrait passer à des centaines, voire des milliers d’événements annuels, détectés sur des distances bien plus grandes.

Ces éruptions ne révèlent pas seulement des objets cachés : elles fournissent aussi des données cruciales sur l’évolution stellaire et galactique, exposent la matière à des champs gravitationnels inaccessibles en laboratoire et offrent un aperçu direct de la physique extrême en action, grâce à leur libération d’énergie colossale.