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Les scientifiques ont découvert un tout nouveau type de trous noirs

Comme si les trous noirs n’étaient pas des objets assez complexes, les scientifiques viennent de découvrir un troisième type de trous noirs, qui permettrait de mieux comprendre comment certains d’entre eux peuvent arriver à la taille gigantesque qu’on leur connaît.

Qu’est-ce qu’un trou noir ?

Un trou noir naît lorsqu’une étoile s’effondre sur elle-même en mourant. Jusqu’à présent, les scientifiques s’accordaient sur l’existence de deux catégories de trous noirs : les supermassifs, équivalant à plusieurs millions de soleils, et les trous noirs de masse stellaire, correspondant à plusieurs fois la masse de notre soleil.

Comment repère-t-on un trou noir ? Les scientifiques guettent les rayons X produits par la matière qui entoure les trous noirs. Toutefois, cette méthode ne peut être efficace que lorsque le trou noir consomme d’importantes quantités de gaz. L’autre possibilité consiste à observer l’influence des trous noirs sur les étoiles à proximité. C’est ainsi que fut découvert celui qui règne au centre de notre galaxie.

Un troisième type de trous noirs

Le nouveau trou noir de troisième type dont la preuve vient d’être faite pèse 2 200 soleils et fait partie de la classe des trous noirs de masse intermédiaire. Il était dissimulé dans le dense amas stellaire 47 Tucanae, à 13 000 années-lumière de la Terre, et n’a pas été facile à repérer. Les scientifiques y guettaient depuis longtemps les signes de la présence d’un trou noir, mais l’absence de gaz au centre de l’amas empêchait d’utiliser la première méthode. De plus, l’amas est si dense (des milliers d’étoiles et deux douzaines de pulsars dans une sphère d’à peine 120 années-lumière) qu’il n’était pas possible de déceler la présence d’un trou noir d’après sa seule influence sur les étoiles proches.

Pour découvrir ce nouveau trou noir de masse intermédiaire, les chercheurs examinèrent les mouvements de toutes les étoiles de 47 Tucanae, au lieu de se contenter d’en observer deux ou trois. Ils constatèrent que les étoiles semblaient propulsées comme par une fronde dans des proportions inhabituelles, ce qui suggérait fortement la présence d’un trou noir.

Ensuite, les scientifiques se penchèrent sur les pulsars (des restes d’anciennes étoiles mortes qui envoient des ondes radio), et eux aussi avaient un comportement anormal qui ne pouvait s’expliquer que par la proximité d’un trou noir.

Un troisième type qui comble des vides scientifiques

En tenant compte de la marge d’erreur, le trou noir découvert dans 47 Tucanae pèse entre 1400 et 3700 soleils. Il s’agit donc bien d’un trou noir de masse intermédiaire. Bulent Kiziltan, directeur de cette recherche publiée dans Nature au centre d’astrophysique Harvard-Smithsonian, explique l’importance de cette découverte : « Nous devions trouver des trous noirs de masse intermédiaire parce qu’ils sont la pièce manquante entre les trous noirs de masse stellaire et les supermassifs. Ils pourraient être la graine originelle qui forme les monstres que nous observons aujourd’hui. »

Grâce à la nouvelle technique employée pour découvrir le trou noir de 47 Tucanae, les scientifiques espèrent découvrir de nombreux autres trous noirs de masse intermédiaire. Un pas de plus vers la compréhension de l’une des plus grandes énigmes de l’univers…