Une équipe d’astronomes vient de faire une révélation spectaculaire. En effet, elle a repéré le trou noir stellaire le plus massif jamais détecté au sein de notre galaxie, la Voie lactée. Cette découverte a été rendue possible grâce aux données de la mission Gaia de l’Agence spatiale européenne qui ont révélé un mouvement étrange et oscillatoire de l’étoile compagnon gravitant autour de ce trou noir monumental. Les observations effectuées par le Very Large Telescope (VLT) de l’Observatoire européen austral (ESO) et d’autres observatoires au sol ont ensuite confirmé la masse de ce trou noir.
Les trous noirs stellaires et supermassifs
Ce sont deux types de trous noirs qui diffèrent principalement par leur masse et leur origine. Les trous noirs stellaires se forment en effet à partir de l’effondrement gravitationnel d’une étoile massive à la fin de sa vie. Dans le détail, lorsqu’une étoile massive épuise son carburant nucléaire, elle ne peut plus soutenir la pression gravitationnelle et s’effondre alors sur elle-même. Si la masse de l’étoile en fin de vie est suffisamment élevée (généralement plusieurs fois celle du Soleil), l’effondrement gravitationnel peut comprimer la matière dans un espace extrêmement petit, formant ainsi un trou noir stellaire. Les trous noirs stellaires ont une masse relativement modeste par rapport aux autres types de trous noirs, généralement jusqu’à quelques dizaines de fois la masse du Soleil.
Les trous noirs supermassifs se trouvent quant à eux au centre des galaxies et ont des masses extrêmement élevées, allant de millions à plusieurs milliards de fois la masse du Soleil. Leur origine est encore sujette à débat, mais on pense qu’ils se forment soit par l’accumulation de matière provenant de plusieurs étoiles et nuages de gaz dans le noyau galactique, soit par la fusion de trous noirs stellaires plus petits au fil du temps.
Ce trou noir est une découverte remarquable
Les trous noirs de masse stellaire qui avaient précédemment été identifiés dans notre galaxie étaient en moyenne dix fois plus massifs que notre Soleil, d’où l’intérêt de cette nouvelle découverte. Une équipe de chercheurs annonce en effet avoir identifié un trou noir de 33 masses solaires dans notre galaxie. Situé à seulement 2 000 années-lumière de la Terre dans la constellation de l’Aquila, il s’agit également deuxième trou noir stellaire le plus proche jamais découvert.
L’identification de cet objet, surnommé Gaia BH3, a été le fruit d’une analyse minutieuse des données recueillies par la mission Gaia de l’Agence spatiale européenne. Pour rappel, Gaia est une mission spatiale dont l’objectif principal est de cartographier en trois dimensions la Voie lactée en mesurant avec une précision sans précédent les positions, les mouvements et les propriétés physiques de plus d’un milliard d’étoiles dans notre galaxie.
Concrètement, cet objet a été repéré grâce à un comportement inhabituel observé chez l’étoile compagnon qui gravite autour de lui. Elle présentait un mouvement oscillant, ce qui a suscité l’intérêt des astronomes et a conduit à une enquête plus approfondie sur cet objet mystérieux.
Pour confirmer la nature du trou noir et déterminer sa masse avec précision, l’équipe de recherche a utilisé les données collectées par l’instrument Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph (UVES) du Very Large Telescope (VLT) de l’Observatoire européen austral (ESO), situé au Chili. L’UVES est un spectrographe haute résolution qui permet d’analyser en détail le spectre lumineux des étoiles et des objets célestes, fournissant ainsi des informations cruciales sur leur composition chimique, leur température et leur mouvement.
Né d’une étoile primitive
Les observations effectuées avec l’UVES ont également permis aux astronomes d’étudier l’étoile compagne de Gaia BH3 en détail. L’analyse de son spectre lumineux a révélé des caractéristiques distinctives indiquant que cette étoile était très pauvre en métaux, c’est-à-dire qu’elle contenait très peu d’éléments plus lourds que l’hydrogène et l’hélium. Or, nous savons que les étoiles d’un même système binaire ont souvent des compositions chimiques similaires, car elles se forment à partir du même nuage de gaz et de poussière. Ainsi, lorsque l’étoile compagnon est observée comme étant pauvre en métaux, cela suggère que son étoile parente, qui s’est effondrée pour former le trou noir, partage également cette caractéristique.
Cette découverte est significative, car elle confirme une hypothèse importante concernant la formation des trous noirs stellaires massifs. Selon la théorie, ils se formeraient en effet à partir d’étoiles qui possèdent une faible teneur en métaux. Ces dernières se distinguent par leur composition chimique primitive reflétant les conditions de l’univers peu après le Big Bang.
Les futures observations de ce système, notamment avec l’instrument GRAVITY de l’interféromètre VLT de l’ESO, pourraient permettre aux astronomes de mieux comprendre l’interaction entre ce trou noir massif et son environnement. Ces recherches pourraient révéler des détails fascinants sur l’histoire de ce système et sur la nature même des trous noirs stellaires, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives sur les mystères de l’Univers.
