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En observant un astéroïde, ils sont tombés sur un trou noir

Crédits : NASA

Des étudiants en ingénierie travaillant sur une mission de la NASA ont récemment détecté un trou noir à 30 000 années-lumière alors qu’ils étudiaient l’astéroïde Bennu.

La sonde américaine OSIRIS-Rex, actuellement en orbite autour de l’astéroïde Bennu, tentera prochainement de collecter un échantillon de l’objet pour ensuite le ramener sur Terre. Les opérations devraient avoir lieu l’année prochaine. En attendant, la NASA s’appuie sur divers instruments pour analyser la roche le plus précisément possible.

L’un de ces instruments est un spectromètre d’imagerie à rayons X. Baptisé REXIS, il vise à mesurer le spectre de fluorescence des rayons X de l’astéroïde (stimulé par le flux naturel de rayonnement solaire). Ces informations permettent aux chercheurs d’identifier l’abondance relative d’éléments présents à la surface de l’objet.

Une violente rafale de rayons X

La conception de ce spectromètre a été confiée à une équipe de chercheurs et de leurs étudiants du MIT et de Harvard. Ce sont également eux qui analysent les données renvoyées par l’instrument. Le 11 novembre dernier, alors que REXIS effectuait des observations détaillées de Bennu, ils ont alors détecté une source très importante de rayons X émanant depuis un point situé en arrière-plan de l’astéroïde.

« Nos vérifications initiales n’ont montré aucun objet précédemment catalogué dans cette position dans l’espace », a déclaré Branden Allen, étudiant superviseur à Harvard, qui a repéré la source dans les données REXIS.

Des analyses de suivi ont finalement révélé que l’objet incandescent n’était autre qu’un trou noir découvert quelques jours plus tôt par le télescope japonais MAXI et le télescope américain NICER, tous deux installés à bord de l’ISS.

trou noir
Cette image montre l’explosion de rayons X du trou noir MAXI J0637-043, détectée par l’instrument REXIS. Crédits : NASA / University of Arizona / MIT / Harvard

Les restes d’un ancien repas cosmique

Ce trou noir, désigné MAXI J0637-430, évolue à environ 30 000 années-lumière de la Terre dans la Colombe, une petite constellation de l’hémisphère sud. REXIS, pensé et construit par des étudiants, a donc réussi à détecter la même activité que deux instruments « poids lourds », mais à plus de 500 millions de kilomètres de la Terre. C’est par ailleurs le tout premier éclat de ce genre détecté depuis l’espace interplanétaire.

« Détecter cette rafale de rayons X est un moment de fierté pour l’équipe REXIS. Cela signifie que notre instrument fonctionne comme prévu et au niveau requis pour les instruments scientifiques de la NASA », s’est félicitée Madeline Lambert, étudiante au MIT, qui a conçu les séquences de commande de l’instrument permettant la détection du trou noir.

Si cet objet s’est soudainement illuminé, c’est parce qu’il venait de happer (de notre point de vue) de la matière d’une étoile en orbite autour de lui.

Lorsqu’un trou noir se met à table, le gaz et la poussière de l’étoile déjà condamnée s’enroulent autour de l’objet, puis accélèrent pour finalement atteindre une vitesse proche de celle de la lumière. La friction qui se produit alors au sein de ce disque convertit une partie de l’énergie cinétique de la matière accrétée en énergie thermique. Les températures atteintes libèrent alors des rayons X détectables depuis l’espace.

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