Découverte d’un trou noir caché dans notre galaxie voisine
Un trou noir récemment découvert s’est caché dans un amas contenant des milliers d’étoiles dans la galaxie voisine du Grand Nuage de Magellan. Le trou noir se trouve à 160 000 années-lumière de la Terre, et sa masse est 11 fois supérieure à celle de notre soleil.
Les astronomes l’ont découvert en utilisant le Very Large Telescope de l’Observatoire européen austral au Chili et en observant comment la gravité du trou noir influençait le mouvement d’une étoile voisine, dont la masse est environ cinq fois celle de notre soleil.
C’est la première fois que cette méthode de détection d’un trou noir est utilisée, et elle pourrait aider les chercheurs à découvrir d’autres trous noirs cachés dans notre Voie lactée et d’autres galaxies.
Plus les astronomes en apprennent sur les trous noirs, mieux ils peuvent comprendre comment ces objets cosmiques se forment et évoluent dans le temps. Un article décrivant cette découverte a été accepté pour publication dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
« Un peu comme Sherlock Holmes traquant une bande criminelle à partir de ses faux pas, nous regardons chaque étoile de cet amas avec une loupe dans une main pour essayer de trouver des preuves de la présence de trous noirs, mais sans les voir directement », a déclaré Sara Saracino, responsable de la recherche et membre de la faculté d’ingénierie et de technologie de l’Institut de recherche en astrophysique de l’Université John Moores de Liverpool.
« Le résultat présenté ici ne représente qu’un seul des criminels recherchés, mais lorsque vous en avez trouvé un, vous êtes bien parti pour en découvrir beaucoup d’autres, dans différents clusters », a ajouté Mme Saracino.
Si les trous noirs sont difficiles à repérer, ils ont tendance à révéler leur présence invisible par leurs actions. Les trous noirs émettent des rayons X lorsqu’ils engloutissent la matière environnante ou créent des ondes gravitationnelles lorsqu’ils s’écrasent les uns sur les autres ou entrent en collision avec des étoiles à neutrons denses.
Mais tous les trous noirs ne sont pas créés égaux, et celui-ci est plus petit que certains autres que les astronomes ont détectés. Les chercheurs ne l’ont remarqué que lorsqu’ils ont vu une étoile au mouvement particulier parmi tant d’autres étoiles qui ne se comportaient pas de la même façon.
« La grande majorité (des trous noirs) ne peut être dévoilée que de manière dynamique », a déclaré Stefan Dreizler, co-auteur de l’étude et professeur à l’Université de Göttingen en Allemagne, dans un communiqué.
« Lorsqu’ils forment un système avec une étoile, ils affecteront son mouvement d’une manière subtile mais détectable, de sorte que nous pouvons les trouver avec des instruments sophistiqués. »
C’est la première fois que les astronomes trouvent un jeune trou noir dans un amas d’étoiles qui sont également aussi jeunes — environ 100 millions d’années, ce qui est une enfance par rapport au reste de l’univers.
A l’avenir, les astronomes pourraient utiliser cette méthode pour trouver d’autres jeunes trous noirs afin de comprendre leur évolution et les comparer avec des trous noirs plus grands dans des amas d’étoiles plus anciens pour voir comment les trous noirs se développent au fil du temps.
« Chaque détection que nous faisons sera importante pour notre compréhension future des amas stellaires et des trous noirs qu’ils contiennent », a déclaré Mark Gieles, coauteur de l’étude et professeur de recherche à l’Université de Barcelone, en Espagne, dans un communiqué.