Les astronomes ont découvert un trou noir d’une masse environ 33 fois supérieure à celle de notre Soleil, le plus grand connu dans la Voie lactée, après le trou noir supermassif qui se cache au centre de notre galaxie.
Le trou noir nouvellement identifié est situé à environ 2 000 années-lumière de la Terre – relativement proche en termes cosmiques – dans la constellation de l’Aquila et est entouré d’une étoile compagne en orbite autour de lui, ont annoncé les chercheurs le 16 avril. Une année-lumière est la distance parcourue par la lumière an, 5,9 billions de milles.
Les trous noirs sont des objets inhabituellement denses et soumis à une gravité dont même la lumière ne peut s’échapper, ce qui les rend difficiles à détecter. Il a été détecté par les observations effectuées par la mission Gaia de l’Agence spatiale européenne, qui réalise un recensement stellaire massif, car il provoque un mouvement d’oscillation chez son étoile compagne. Les données du Very Large Telescope de l’Observatoire européen austral basé au Chili et d’autres observatoires au sol ont été utilisées pour vérifier la masse du trou noir.
« Ce trou noir est non seulement très massif, mais il est aussi très étrange à bien des égards. C’est vraiment quelque chose que nous ne nous attendions pas à voir », a déclaré Pasquale Panuzzo, ingénieur de recherche au CNRS travaillant à l’Observatoire de Paris et auteur principal de l’étude publiée dans la revue Astronomy & Astrophysics.
Par exemple, un trou noir appelé Gaia BH3 et sa galaxie compagne se déplacent dans la direction opposée à celle dans laquelle ils gravitent normalement autour de la Voie lactée.
Gaia BH3 s’est probablement formée après la mort d’une étoile plus de 40 fois plus massive que le Soleil, ont indiqué les chercheurs.
Les trous noirs résultant de l’effondrement d’une seule étoile sont appelés trous noirs stellaires. Gaia BH3 est le plus grand trou noir stellaire connu, selon le co-auteur de l’étude Sevi Mazeh, astronome à l’Université de Tel Aviv en Israël.
Les trous noirs stellaires sont minuscules par rapport aux trous noirs supermassifs qui résident au centre de la plupart des galaxies. L’un de ces trous noirs, appelé Sagittaire A*, ou Sgr A*, se trouve au centre de la Voie Lactée. Sa masse est 4 millions de fois celle de notre Soleil et est située à environ 26 000 années-lumière de la Terre.
L’étoile progénitrice de Gaia BH3 est presque entièrement composée d’hydrogène et d’hélium. Les étoiles du premier univers avaient une composition chimique connue sous le nom de faible métallicité. Cette étoile s’est formée relativement tôt dans l’histoire de l’univers, peut-être 2 milliards d’années après le Big Bang.
Lorsque cette étoile explose à la fin de sa vie – appelée supernova – elle projette une partie de la matière dans l’espace tandis que le reste s’effondre violemment pour former un trou noir.
Selon M. Panuzzo, la découverte de Gaia BH3 conforte les modèles d’évolution stellaire montrant que des trous noirs stellaires massifs ne peuvent être produits que par une étoile à faible métallicité comme celle-ci.
L’étoile compagne de Gaia BH3, tout aussi vieille que l’autre, représente environ 76 % de la masse du Soleil et est légèrement plus froide, mais environ 10 fois plus lumineuse. Il orbite autour du trou noir sur une trajectoire elliptique qui varie entre environ 4,5 fois la distance entre la Terre et le Soleil – une mesure appelée unité astronomique (UA) – et 29 UA. En comparaison, Jupiter tourne à cinq UA et Neptune à 30 UA du Soleil.
« Le résultat surprenant pour moi est que la composition chimique de cette étoile compagne ne montre rien de spécial, elle n’a donc pas été affectée par l’explosion de la supernova du trou noir », a déclaré Elisabetta Cafau, astronome à l’Observatoire de Paris et co- auteur de l’étude. .
Reuters a rapporté cette nouvelle.
