Un mystérieux trou noir pourrait représenter une nouvelle population

Par: Monique Menard | 2020-04-27

Cette découverte suggère qu’il pourrait y avoir un grand nombre de trous noirs dans notre Galaxie qui sont passés inaperçus jusqu’à présent.

Les astronomes ont combiné les données du télescope Chandra, du télescope spatial Hubble et du Very Large Array (VLA) de la National Science Foundation et ont conclu que la source des ondes radio, auparavant considérée comme le rayonnement d’une galaxie lointaine, est en fait un système stellaire double proche contenant une petite étoile et un trou noir. Cette découverte suggère qu’il pourrait y avoir un nombre énorme de trous noirs dans notre galaxie qui sont passés inaperçus auparavant. Les résultats sont présentés dans The Astrophysical Journal.

Pendant environ deux décennies, les astronomes ont connu un objet appelé VLA J213002.08 + 120904 (brièvement VLA J2130 + 12). Malgré le fait que l’objet soit situé près de la ligne de visée en direction de l’amas de boules M15, la plupart des astronomes pensent que la source des ondes radio brillantes est une galaxie lointaine.

Grâce à de récentes mesures de distance avec un réseau international de radiotélescopes, les astronomes ont réalisé que le VLA J2130 + 12 se trouve à 7200 années-lumière de notre propre galaxie, la Voie lactée, soit environ cinq fois plus près que le M15. Une image profonde de Chandra montre qu’un objet peut émettre très peu de rayons X, tandis que les dernières données du VLA montrent une source d’ondes radioélectriques brillantes.


En combinant les données de Chandra et de plusieurs autres télescopes, les astronomes ont révélé la vraie nature d’une source inhabituelle dans la Voie lactée. Cette découverte suggère qu’il pourrait y avoir beaucoup plus de trous noirs dans la galaxie qui n’ont pas été détectés auparavant. L’image principale montre les rayons X (violets) obtenus par Chandra, qui ont été superposés à une image optique. L’encart montre une source radio puissante qui émet des rayons X très faibles. Crédits: rayons X: NASA/CXC/Université de l’Alberta/B.Tetarenko et al; optique: NASA/STScI; radio: NSF/NRAO/VLA/Curtin Univ./J. Miller-Jones.

Une nouvelle étude a montré que dans la VLA J2130 + 12, il y a un trou noir qui pèse plusieurs fois le poids de notre Soleil et qui tire très lentement la matière hors de l’étoile compagnon. Auparavant, le VLA J2130 + 12 n’était pas considéré comme un trou noir en raison de son taux d’absorption insignifiant, car il ne présentait pas de signes clairs. « En général, nous trouvons des trous noirs lorsqu’ils tirent du matériel en grande quantité. Avant d’entrer dans un trou noir, cette matière devient très chaude et émet des rayons X brillants. C’était aussi si calme qu’on peut dire qu’il était invisible », a déclaré Bailey Tetarenko de l’Université d’Alberta, au Canada, qui a dirigé l’étude. C’est la première fois qu’un trou noir est détecté dans un système binaire silencieux en dehors d’une grappe de boules.

Les observations de « Hubble » ont déterminé que le système VLA J2130 + 12 contient une étoile pesant entre un dixième et un cinquième de la masse du Soleil. La limite de luminosité radio et de luminosité des rayons X observée par Chandra a permis aux chercheurs d’exclure les options possibles d’accompagnement d’une étoile « plus mince », comme une naine ultra-froide, une étoile à neutrons ou une naine blanche.

Comme l’étude ne couvre qu’une petite partie du ciel, il est probable qu’il y ait de nombreux trous noirs tranquilles similaires autour de la Voie lactée. Les calculs montrent que des dizaines de milliers à un million de ces trous noirs peuvent exister dans notre Galaxie. « Certains de ces trous noirs non découverts sont peut-être plus proches de la Terre que nous ne le pensions auparavant. Mais il n’y a pas lieu de s’inquiéter car ils sont à des années-lumière de la Terre », a déclaré Robin Arnason, co-auteur de l’étude à l’Université Western au Canada.

Si les scientifiques veulent trouver d’autres trous noirs cachés, ils auront besoin de relevés radio et rayons X sensibles à grande échelle couvrant de vastes zones du ciel.

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