Le trou noir le plus proche de la Terre

Toutes les galaxies sont censées avoir un trou noir supermassif en leur centre. C'est-à-dire un immense trou noir, dont la masse est de l'ordre de millions à dizaines de milliards de fois celle du Soleil. Les trous noirs de masse stellaire, en revanche, sont beaucoup plus petits, avec une masse de 5 à 100 fois celle de notre étoile.

Cela les rend beaucoup plus courants. À tel point qu’on estime qu’il y en a 100 millions dans notre seule galaxie, la Voie lactée. Mais ce n’est qu’une estimation. En réalité, seule une poignée d’entre elles ont été découvertes. Or, la plus proche de la Terre à ce jour vient d’être découverte : Gaia BH1.

Il s’agit d’une découverte intéressante car sa faible distance par rapport à notre planète nous permettra de mieux étudier les trous noirs. Mais aussi parce que, contrairement à la plupart des trous noirs détectés jusqu’à présent, celui-ci est déjà éteint. C’est-à-dire qu’elle n’est pas active, absorbant la matière d’une étoile compagnon.

Cette qualité rend sa découverte d’autant plus importante car ces trous noirs sont plus difficiles à détecter. Heureusement, la collaboration entre le vaisseau spatial Gaia de l’Agence spatiale européenne (ESA) et l’instrument Gemini Multi-Object Spectrograph de l’Observatoire international Gemini a rendu possible une chose qui, il n’y a pas si longtemps, aurait ressemblé à de la science-fiction : détecter l’invisible.

Le défi de trouver des trous noirs inactifs

Les trous noirs de masse stellaire font généralement partie d’un système binaire composé d’eux-mêmes et d’une étoile dont ils se nourrissent. C’est-à-dire que la matière de l’étoile est continuellement attirée dans le trou noir. Au cours de ce processus, le trou noir surchauffe et émet de puissants jets de matière et de rayons X. C’est précisément ce dernier point qui les rend facilement détectables, car de nombreux instruments sont conçus pour détecter les anomalies dans l’espace sous la forme de puissants éclats de rayons X.

Lorsque le trou noir devient inactif, il peut exercer une influence gravitationnelle sur son étoile compagnon, certes, mais il ne la tire plus puissamment vers l’intérieur. Et ce n’est pas si facile à voir.

Une découverte surprenante dans le quartier

En 2013, l’ESA a lancé la sonde spatiale Gaia dans le but de prendre trois types de mesures dans l’espace. D’une part, les mesures astrométriques, qui comprennent les positions, les distances et les mouvements annuels des étoiles. De l’autre, des mesures photométriques. Et enfin, les mesures de vitesse radiale.

Les changements dans certaines de ces mesures peuvent indiquer la présence de certains objets qui exercent une influence gravitationnelle sur d’autres. Il n’a donc pas été surprenant au départ de détecter de légers changements dans le mouvement d’une étoile de la constellation d’Ophiuchus, à 1600 années-lumière de la Terre. Ce qui était surprenant, c’est que l’objet qui était censé causer les dommages était invisible.

Cela a naturellement fait naître le soupçon qu’il pourrait s’agir d’un trou noir, et les scientifiques de Gemini se sont donc mis au travail pour le confirmer. Mais il fallait faire vite, car il ne serait possible d’effectuer les bonnes mesures qu’au moment où les orbites des deux objets se rapprocheraient le plus. C’était dans une semaine, et s’ils n’y arrivaient pas à temps, ils devraient attendre un an. Mais ils ont réussi. Ils ont pu détecter des changements dans la vitesse de l’étoile compagnon et, par conséquent, dans sa période orbitale. En outre, en tenant compte de la taille de l’étoile, ils ont également pu calculer la masse de cet objet invisible, qui correspondait effectivement à un trou noir d’environ 10 masses solaires.

Cette découverte est passionnante, car c’est la première fois qu’un tel trou noir est détecté dans le voisinage immédiat de notre planète. Tous les trous noirs relativement proches ont été détectés par l’émission de jets de rayons X, indiquant qu’ils étaient encore actifs. Tout au plus, quelques systèmes binaires soupçonnés de contenir un trou noir avaient été détectés. Mais finalement, ils ont tous été réfutés.

C’est le premier à être confirmé et, comme si cela ne suffisait pas, il est trois fois plus proche de nous que celui qui détenait jusqu’à présent le titre de trou noir le plus proche de la Terre. Il s’agit donc d’une grande double découverte.

Bien sûr, maintenant que ces scientifiques savent qu’ils ont les bons outils à leur disposition, ils n’excluent pas d’en trouver d’autres. Pour parler d’immensité, il n’est même pas nécessaire de zoomer sur l’univers entier. Notre propre Voie lactée est une botte de foin dans laquelle il reste de nombreuses aiguilles à trouver.

Afficher Masquer le sommaire