Six années d’observations avec le Very Large Telescope (VLT) de l’Observatoire européen austral (ESO) ont abouti à la découverte du système binaire VFTS 243. Un trou noir de masse stellaire dans le Grand Nuage de Magellan, une galaxie voisine de la notre. Il a été trouvé par une équipe d’experts internationaux, réputés pour démystifier plusieurs découvertes de trous noirs.
Cette Impression d’artiste, ci-dessus, montre à quoi pourrait ressembler le système binaire VFTS 243 si nous l’observions de près. Notez que l’effet de « lentille » autour du trou noir est montré à des fins d’illustration uniquement, pour rendre cet objet sombre plus visible dans l’image. L’inclinaison du système signifie que, lorsque nous le regardons depuis la Terre, nous ne pouvons pas observer le trou noir éclipsant l’étoile.
Crédit : ESO/L. Calçada via scitechdaily.com
« Pour la première fois, notre équipe s’est réunie pour rendre compte d’une découverte de trou noir, au lieu d’en rejeter une », explique Tomer Shenar, chef de projet.
Ce qui est étonnant, c’est qu’ils ont découvert que l’étoile qui a donné naissance au trou noir a disparu sans aucune trace d’une explosion massive.
« Il est incroyable que nous ne connaissions pratiquement aucun trou noir dormant, étant donné à quel point les astronomes les croient communs »,
explique le co-auteur Pablo Marchant de la KU Leuven.
En effet, le trou noir récemment découvert a au moins neuf fois la masse de notre Soleil et orbite autour d’une étoile bleue chaude d’une masse 25 fois supérieure à celle de notre Soleil.
Quelle est sa particularité ?
Le système, qui est situé dans la nébuleuse de la Tarentule dans le Grand Nuage de Magellan, est composé d’une étoile bleue chaude avec 25 fois la masse du Soleil et d’un trou noir, qui est au moins neuf fois la masse du Soleil. Les tailles des deux composantes binaires ne sont pas à l’échelle : en réalité, l’étoile bleue est environ 200 000 fois plus grande que le trou noir.
Lorsque les grandes étoiles approchent de la fin de leur vie et s’effondrent sous leur propre gravité, des trous noirs de masse stellaire apparaissent. Dans un système de deux étoiles tournant l’une autour de l’autre, connu sous le nom de binaire, ce processus laisse derrière lui un trou noir en orbite avec une étoile compagne lumineuse. Si un trou noir n’émet pas des niveaux élevés de rayonnement X, ce qui est la façon dont de tels trous noirs sont généralement trouvés, on dit qu’il est « dormant ».
Comme ils ont peu d’interaction avec leur environnement, les trous noirs dormants sont particulièrement difficiles à détecter.
La découverte permet également à l’équipe d’avoir une vue unique sur les processus qui accompagnent la formation des trous noirs. Les astronomes pensent qu’un trou noir de masse stellaire se forme lorsque le noyau d’une étoile massive mourante s’effondre, mais il reste incertain que cela s’accompagne ou non d’une puissante explosion de supernova.
« L’étoile qui a formé le trou noir dans VFTS 243 semble s’être complètement effondrée, sans aucun signe d’explosion précédente »,
« Des preuves de ce scénario d’effondrement direct ont émergé récemment, mais notre étude fournit sans doute l’une des indications les plus directes. Cela a d’énormes implications pour l’origine des fusions de trous noirs dans le cosmos. »
explique le responsable de l’équipe de recherche.