Signal radio : que se passe-t-il au cœur de cet amas d’étoiles ?

47 Tucanae trou noir
L'équipe a identifié une nouvelle source radio (carré blanc) au centre d'un ancien amas globulaire (cercle rouge). Crédits : Paduano et al

Les astronomes ont récemment détecté un signal radio mystérieux émanant du cœur d’un ancien amas globulaire d’étoiles. Cela suggère la possible présence d’un trou noir longtemps caché.

Les amas globulaires sont des boules d’étoiles

Les amas globulaires sont des structures astronomiques composées de milliers, voire de millions d’étoiles liées gravitationnellement entre elles. Ces étoiles sont souvent très anciennes, formées à peu près en même temps au sein de l’amas. Leur âge peut varier, mais beaucoup d’entre eux ont plusieurs milliards d’années.

Ces amas ont une distribution sphérique et compacte. C’est donc de cette forme globulaire qu’ils tirent leur nom. Les étoiles qu’ils recèlent sont fortement concentrées, créant ainsi une densité stellaire élevée. Vous retrouverez le plus souvent ces formations stellaires dans les halos galactiques, une région étendue et faiblement lumineuse qui entoure une galaxie.

Ces objets sont des sujets d’étude importants en astronomie, car ils peuvent fournir des informations cruciales sur la formation et l’évolution stellaires, ainsi que sur la dynamique des galaxies.

47 Tucanae, également connu sous le nom NGC 104, est l’un de ces objets. C’est d’ailleurs le deuxième amas globulaire le plus brillant dans le ciel au-dessus de la Terre. Vous le retrouverez à une distance d’environ 13 000 années-lumière de notre planète.

amas 47 Tucanae
L’amas 47 Tucanae photographié par Hubble. Crédits : ESA/Hubble

Un étrange signal

Il y a quelques semaines, des astronomes ont capté un mystérieux signal radio d’une incroyable faiblesse provenant du cœur de cet amas globulaire, détecté par le radiotélescope Australia Telescope Compact Array (ATCA) lors de la création de l’image la plus sensible à ce jour de cet objet. Alessandro Paduano, scientifique au nœud de l’Université Curtin de l’ICRAR et chef de l’équipe, a décrit cette détection comme une « découverte passionnante ».

Deux hypothèses sont avancées quant à la cause du signal radio. La première suggère la présence d’un trou noir de masse intermédiaire. La seconde possibilité est qu’il puisse provenir d’un pulsar. Dans le détail, les trous noirs de masse intermédiaire sont plus massifs que les trous noirs de masse stellaire (qui ont une masse de quelques fois celle du Soleil), mais moins massifs que les trous noirs supermassifs présents au centre de nombreuses galaxies. Ils ont une masse située entre 100 et 100 000 fois celle du Soleil. Si cette hypothèse est confirmée, cela représenterait une découverte significative, car les trous noirs de masse intermédiaire sont encore relativement insaisissables.

Un pulsar est quant à lui une étoile à neutrons en rotation rapide qui émet des faisceaux de rayonnement le long de ses pôles magnétiques. Ces faisceaux de rayonnement peuvent être détectés sous forme de signaux périodiques similaires à la façon dont un phare cosmique émet de la lumière à intervalles réguliers.

Ces deux hypothèses représentent ainsi des scénarios passionnants qui pourraient éclairer davantage notre compréhension de la physique stellaire et des phénomènes astrophysiques au sein des amas globulaires. Des observations futures seront toutefois nécessaires pour déterminer la véritable nature de ce signal radio mystérieux. Pour ce faire, les chercheurs comptent s’appuyer sur les radiotélescopes SKA (Square Kilometre Array), actuellement en construction, lors de leur mise en service prévue vers 2027.