Espace

Pour la première fois, un trou noir "dormant" est découvert hors de notre galaxie, en orbite autour d’une étoile bleue

Interprétation artistique du système binaire (une étoile en orbite autour d’une autre) de VFTS 243

Un trou noir "dormant" de masse stellaire en orbite autour d’une étoile compagne dans le Nuage de Magellan : c’est ce qu’a découvert une équipe d’experts internationaux, plus habitués à valider (ou invalider) les découvertes de trous noirs qu’à en trouver.

Au terme de six années d’observations avec le Very Large Telescope (VLT) de l’Observatoire européen austral (ESO), l’équipe a découvert le premier trou noir "dormant" en dehors de notre galaxie. "Cela fait maintenant plus de deux ans que nous recherchons de tels systèmes binaires à trous noirs", explique la coauteure Julia Bodensteiner, chargée de recherche à l’ESO en Allemagne, dans un communiqué. "J’ai été très enthousiaste lorsque j’ai entendu parler de VFTS 243, qui est à mon avis le candidat le plus convaincant signalé à ce jour." Le trou noir fait au moins neuf fois la masse de notre Soleil, et tourne autour d’une étoile bleue, très chaude et très massive (25 fois la masse solaire).

VFTS 243 est qualifié de "dormant" car il n’émet pas de rayons X, qui permettent normalement aux humains de détecter cet objet céleste. Et c’est cette propriété qui rend cette découverte si importante, car la communauté scientifique ne connaît "pratiquement aucun trou noir dormant, alors que les astronomes pensent qu’ils sont très répandus", explique le coauteur Pablo Marchant, de la KU Leuven.

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Il aura fallu observer près de 1000 étoiles massives dans la région de la nébuleuse de la Tarentule, en se focalisant sur celles qui pourraient avoir un trou noir comme compagnon, car issues d’un système dit binaire, soit d’étoile en orbite autour d’une autre étoile.

Cette découverte offre un tout nouveau point de vue sur les processus de formation des trous noirs, car les scientifiques ne sont pas certains qu’ils impliquent forcément une explosion de type supernova.

Dans le cas de notre trou noir, VFTS 243, il semblerait qu’il n’y ait pas eu d’explosion. "L’étoile qui a formé le trou noir de VFTS 243 semble s’être effondrée entièrement, sans aucun signe d’une explosion antérieure", explique Tomer Shenar, boursier Marie-Curie à l’université d’Amsterdam. "Des preuves de ce scénario de 'collapsus direct' sont apparues récemment, mais notre étude fournit sans doute l’une des indications les plus directes. Cela a d’énormes implications pour l’origine des fusions de trous noirs dans le cosmos."

L’équipe d’experts à l’origine de cette découverte est surnommée "police des trous noirs", car elle a pour habitude de vérifier les résultats laissant présager la présence d’un trou noir. Mais elle encourage quand même vivement à l’examen des résultats, publiés dans la revue Nature Astronomy"Bien entendu, je m’attends à ce que d’autres spécialistes examinent attentivement notre analyse et tentent de concevoir d’autres modèles", déclare le coauteur Kareem El-Badry. "C’est un projet dans lequel il est très enthousiasmant de s’investir".

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