Un gigantesque trou noir stellaire, qui n’était pas censé exister dans notre galaxie selon les modèles scientifiques actuels, aurait pourtant été découvert dans la Voie lactée. Il serait bien plus massif que les nombreux autres trous noirs stellaires qui peuplent la galaxie, ont annoncé des scientifiques dans la revue Nature le 27 novembre 2019. Une prépublication du texte est accessible en entier ici.
Les trous noirs sont nombreux dans la Voie lactée (mais le risque de croiser une étoile est bien plus élevé que celui de rencontrer un trou noir) : on estime qu’il y aurait 100 millions de trous noirs stellaires dans notre galaxie. Leur masse individuelle ne dépasserait pas 20 fois celle du Soleil, indique un communiqué annonçant la découverte. C’est pourquoi le nouveau trou noir repéré est surprenant, car sa masse serait estimée à 70 fois celle du Soleil.
Ce trou noir équivaut à 70 fois la masse du Soleil.
Source : Flickr/CC/Ianan (photo recadrée et modifiée)Quelle masse attribue-t-on aux trous noirs stellaires ?
Un trou noir est un objet céleste dense. Son champ gravitationnel est si intense qu’aucune matière qui entre dans le trou noir ne peut s’en échapper, pas même la lumière. Il existe plusieurs types de trous noirs. Les plus connus sont sans doute les trous noirs supermassifs, dont la masse équivaut à un million de masses solaires, ou plus. Il existe aussi des trous noirs stellaires, nés de l’effondrement d’une étoile sur elle-même. Ils font généralement entre 10 et 24 masses solaires, selon la Nasa (soit un peu plus que la limite des 20 masses solaires évoquées dans le communiqué annonçant la publication de l’étude, mais toujours bien en deçà de la masse attribuée au nouveau trou noir découvert).
Les auteurs s’intéressent au cas de « LB-1 », présenté comme une étoile de type B (des étoiles très lumineuses et chaudes). D’après les scientifiques, des caractéristiques de cette étoile, comme son mouvement ou sa raie d’émission particulière de l’hydrogène, ne peuvent s’expliquer que si l’étoile possède un compagnon « qui ne peut être qu’un trou noir » d’environ 70 masses solaires, écrivent les chercheurs. Cet étonnant trou noir se trouverait à 15 000 années-lumière de notre planète.
Représentation d'un trou noir stellaire.
Source : Wikimedia/CC/ESO/L. Calçada/M.Kornmesser (photo recadrée et modifiée)Deux fois plus massif que ce que l’on croyait possible
Les modèles actuels des scientifiques ne permettent pas d’expliquer comment un tel trou noir pourrait exister au sein de la Voie lactée. Il serait deux fois plus massif que ce que les chercheurs croyaient possible. « Les théoriciens devront relever le défi d’expliquer sa formation », commente Jifeng Liu, astronome et membre du NAOC (National Astronomical Observatories of China), cité dans le communiqué qui présente la découverte.
Pour identifier ce trou noir, les scientifiques ont utilisé les observations réalisées à l’aide de LAMOST (« Large Sky Area Multi-Object Fibre Spectroscopic Telescope »), un télescope installé à l’observatoire de Xilong, en Chine. Grâce à cet outil, ils ont pu étudier des étoiles en train de graviter autour d’objets invisibles.
Si elle est confirmée, la découverte de cet objet céleste soulève une hypothèse : et si ce type de trou noir n’était peut-être pas si rare dans notre environnement ? Les scientifiques devront sans doute repenser la manière dont ils imaginent que les trous noirs stellaires se forment, pour tenter d’expliquer l’existence de ce surprenant spécimen.
Une première version de cet article n’était pas écrite au conditionnel. Une autre étude scientifique, publiée le 8 décembre, revient sur la découverte en affirmant que le système binaire ne contient pas un trou noir de 70 masses solaires. La question n’est donc pas tranchée.
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