Ce nouveau type de trou noir, longtemps prédit par la théorie mais très difficile à détecter car bien caché, a été révélé après six ans d’observation avec le Very Large Telescope (VLT) de l’Observatoire européen du Sud (ESO) au Chili, il signalé. une étude publiée lundi dans Nature Astronomy.
“Nous avons trouvé une aiguille dans une grange”, a déclaré l’auteur principal Tomer Shenar dans un communiqué. Depuis trois ans plusieurs candidats avaient été nominés pour le titre de “trou noir endormi”, mais jusqu’à présent aucun n’avait été accepté par cette équipe internationale d’astronomes, surnommée par la “police du trou noir” de l’ESO.
L’heureux élu, une dizaine de fois la masse du Soleil, se cache dans le Nuage de Magellan, une galaxie naine proche de la Voie lactée. C’est comme la deuxième partie d’un système binaire à deux étoiles en rotation, dont l’une, morte, est devenue un trou noir et l’autre est toujours en vie.
Les trous noirs de masse stellaire – incomparablement plus petits que leurs grands frères supermassifs – sont des étoiles massives (5 à 50 fois la masse du Soleil) en fin de vie, qui s’effondrent sur elles-mêmes.
Ces objets sont si denses et leur force de gravité si puissante que même la lumière ne peut s’en échapper : ils sont, par définition, invisibles. Les scientifiques peuvent cependant observer la matière qui circule ici, avant qu’elle ne soit avalée là… sauf quand le trou noir “dort”, au régime.
Dans les systèmes binaires déjà observés, l’étoile devenue trou noir est suffisamment proche de son étoile accompagnatrice pour “voler” sa matière (on parle d'”accrétion”), explique-t-il à l’AFP Hugues Sana, de l’Université de Louvain. . (KU Leuven), Belgique, l’un des auteurs de l’étude.
“Couple dansant”
Ce matériau, une fois capté, émet des rayons X, qui peuvent être détectés. Mais ici, le trou noir n’en émet pas, et pour cause : “L’étoile vivante (environ 25 fois la masse du Soleil) est assez loin d’être mangée. Pour l’instant elle reste en équilibre sur cette orbite.”, durant 14 jours, poursuit l’astronome.
Un équilibre qui ne peut durer, selon lui. “L’étoile vivante va grandir, et à ce moment-là, une partie de sa surface va être engloutie par le trou noir”, qui va alors émettre des rayons X et sortir ainsi de son état latent.
Mais comment savez-vous qu’un tel objet existe ? “Imaginez une paire de danseuses se tenant la main, les regardant dans le noir. L’une porte une robe noire, l’autre une robe lumineuse : vous ne voyez que la deuxième danse, mais vous savez qu’elle a un partenaire de danse, grâce à l’étude du mouvement” , explique Hugues Sana.
En astronomie, tout comme Jupiter et le Soleil tournent l’un autour de l’autre, on peut mesurer les masses respectives d’un système binaire en observant ces mouvements.
Pour s’assurer que l’objet fantôme était bien un trou noir, les enquêteurs ont procédé à son retrait, écartant plusieurs scénarios comme celui d’une étoile perdant son enveloppe.
“La seule explication raisonnable est qu’il s’agit d’un trou noir, car aucune autre étoile ne peut reproduire ces données d’observation”, résume le chercheur.
Selon des modèles récents, environ 2% des étoiles massives de notre galaxie sont susceptibles d’avoir un trou noir autour d’elles, soit environ 100 millions, selon Hughes Sana. “Pour le moment nous n’en connaissons qu’une dizaine, tous détectés par leurs émissions de rayons X, donc il nous en manque !”