Il ne reste à ce nuage que 12 ans à « vivre »

K7 nuage trou noir
Crédit : Adam Makarenko

Pendant deux décennies, des astrophysiciens ont observé un étrange objet allongé nommé X7 évoluant près du trou noir supermassif de notre galaxie en s’interrogeant sur sa nature. Après avoir examiné son évolution en utilisant vingt années de données recueillies, une équipe avance aujourd’hui qu’il pourrait s’agir d’un nuage de poussière et de gaz éjecté lors de la collision entre deux étoiles. Entraîné dans une spirale infernale, K7 serait également d’ores et déjà condamné. Les détails de l’étude sont publiés dans The Astrophysical Journal.

Le centre galactique

Notre système solaire évolue dans une région relativement calme de notre galaxie, installé dans l’un de ses bras spiraux, en périphérie. Au centre-ville, l’environnement est beaucoup plus différent et chaotique.

L’entourage immédiat du trou noir supermassif au centre de la Voie lactée, qui concentre la masse d’environ quatre millions de soleils, comprend en effet des amas cospatiaux denses d’étoiles jeunes et âgées, mais aussi des courants orbitaux de gaz et de poussière. À plus petite échelle, une collection d’objets – dits G – se présentent comme objets stellaires enveloppés par des photosphères de poussière étendues, peut-être à la suite de fusions binaires relativement récentes. Ces objets ont tendance à s’étirer et à perdre quelques plumes dès qu’ils se rapprochent du noir, avant de revenir à leur forme initiale compacte.

On pensait auparavant que X7, le sujet de cet article, intégrait peut-être cette classe d’objet, mais rien de sûr. Dans le cadre d’une étude, des chercheurs du groupe UCLA Galactic Center et de l’observatoire Keck ont entrepris de le découvrir.

K7 nuage trou noir
K7 apparaît sous la forme d’une bande rouge sur cette image, alors qu’il s’approche du trou noir supermassif au centre de notre galaxie. Crédits : Anna Ciurlo/UCLA

Un nuage condamné

En analysant les données, les astronomes ont constaté que K7 s’étirait considérablement dans le temps. Il accélère également, se déplaçant désormais à environ 1 127 km par seconde.

Naturellement, tous les objets de cette zone sont sujets aux forces de marée. Rappelons que ces dernières sont l’attraction gravitationnelle qui provoque l’étirement d’un objet s’approchant d’un trou noir; le côté de l’objet le plus proche du trou noir est tiré beaucoup plus fortement que l’extrémité opposée. Cependant, X7 a subi un changement de forme beaucoup plus spectaculaire que les autres.

Ce comportement différent pourrait être la clé pour comprendre son identité. Si X7, qui contient la masse d’environ cinquante planètes Terres, montre effectivement certaines des mêmes propriétés que les fameux objets G en orbite autour de notre trou noir central, ces derniers se comportent essentiellement comme des étoiles, ce qui n’est pas le cas de X7. D’après l’équipe, il pourrait s’agir d’une nouvelle classe d’objets composés essentiellement de poussière.

Ce nuage de matière, note l’étude, pourrait être le résultat d’une collision de deux étoiles. Dans ce processus, l’étoile fusionnée est cachée à l’intérieur d’une coquille de poussière et de gaz, ce qui pourrait correspondre à la description des objets G. Le gaz éjecté pourrait alors peut-être produire des objets de type X7. Rappelons que les fusions stellaires sont très courantes, surtout lorsqu’elles se trouvent à proximité de trous noirs.

Quant au devenir de ce nuage, les chercheurs sont pessimistes. D’après les calculs, celui-ci serait positionné sur une orbite d’environ 170 ans autour du trou noir supermassif, mais il pourrait ne pas aller au bout. X7 fera en effet son approche la plus proche de cet ogre massif aux alentours de 2036. Et d’après les analyses, il est peu probable qu’il survive à la rencontre.