La confirmation de l’existence du premier trou noir isolé et errant dans la Voie lactée a été apportée par une étude publiée le 31 janvier dans arXiv. Comme l’explique Scientific American, il s’agit de la première découverte sans équivoque d’un trou noir “flottant” au sein de notre galaxie.
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Il existe des trous noirs “errants”.
Nous savons qu’au centre de notre galaxie (cela est désormais considéré comme acquis) se trouve un énorme trou noir supermassif. Nous n’avons pas encore pu la détecter directement (en fait, nous ne détecterions que ce qui se trouve juste en dehors de la limite de son horizon des événements) car la région centrale de notre galaxie est, de notre point de vue, celui de la Terre, cachée par divers nuages de poussière, de gaz et de matériaux divers.
Mais nous savons aussi qu’il existe des trous noirs de plus petite taille et qu’ils peuvent “errer” autour des galaxies. On parle, par exemple, de trous noirs de masse intermédiaire ou de trous noirs de masse stellaire.
Nous allons probablement en découvrir des dizaines ou des centaines.
Marina Rejkuba, chercheuse à l’Observatoire européen austral en Allemagne, l’un des auteurs de l’étude, trouve la découverte du premier trou noir errant dans la Voie lactée “super excitante”.
En effet, il s’agit d’une confirmation qu’il existe des trous noirs isolés et pas seulement des trous noirs supermassifs. Et les chercheurs suggèrent que ce n’est peut-être qu’un début : au cours des prochaines années, même avec l’amélioration technologique de nos instruments d’observation, nous allons très probablement en découvrir des dizaines, voire des centaines.
La méthode de microlentillage pour la détection des trous noirs
Il est très difficile de détecter les trous noirs qui ne sont pas au centre des galaxies. Comme ils n’ont pas de matière autour d’eux qui tourne à grande vitesse et brille, les découvrir est une tâche titanesque puisque, par définition, les trous noirs n’émettent pas de lumière. Parfois, cependant, ils peuvent être dans des systèmes binaires avec un autre objet, comme une étoile. Dans ce cas, c’est plus faisable.
Cependant, il existe une autre méthode, plus compliquée, pour découvrir les trous noirs véritablement isolés, qui n’appartiennent à aucun système binaire : le microlentillage gravitationnel. En gros, nous étudions la luminosité d’une étoile (ou d’un autre objet brillant comme une galaxie lointaine) et, si sa lumière est déformée, il est possible qu’un trou noir se trouve entre nous et cette même étoile. Avec sa gravité, le trou noir peut déformer la lumière provenant de l’étoile vers notre position.
Découverte d’une étoile particulière
Les chercheurs ont utilisé les données recueillies au fil des ans par le télescope spatial Hubble. Ils ont analysé une étoile située à environ 20 000 années-lumière, dans la région centrale de la Voie lactée, la plus gonflée et la plus “peuplée”.
Cette étoile est particulière : au cours des dernières années, sa luminosité a augmenté de manière étrange. En utilisant la technique du microlentillage gravitationnel, les chercheurs ont découvert la présence d’un objet invisible entre nous et l’étoile. Quelque chose avait déformé la lumière de l’étoile et l’avait amplifiée.
L’objet doit être un trou noir
Après une analyse approfondie, les chercheurs sont arrivés à la conclusion que l’objet qui déforme la lumière de l’étoile doit être un trou noir. Les chercheurs ont également estimé sa masse : elle devrait être légèrement supérieure à 7 masses stellaires. Enfin, ils ont également calculé sa vitesse : elle semble se déplacer à environ 45 km par seconde. Plus rapide que les étoiles qui l’entourent. Pour cette raison, les chercheurs pensent qu’elle a pu être éjectée par l’explosion d’une étoile mourante.
La découverte est exceptionnelle : il s’agirait de la première confirmation de l’existence d’un trou noir véritablement isolé, l’un de ceux qui errent dans la galaxie et qui ne peuvent être détectés autrement que par l’analyse de ses effets gravitationnels fortuits sur la lumière d’autres objets.
