Les astronomes font une découverte renversante sur ce mystérieux trou noir

Les trous noirs ont longtemps été entourés d’un voile de mystère. Leur réputation de dévoreurs insatiables de matière et d’information a conduit à une idée qu’une fois que quelque chose tombe dans un trou noir, son passé est irrémédiablement effacé. Pourtant, cette perception n’est pas entièrement juste. En réalité, la matière environnant un trou noir conserve des indices précieux sur son passé, bien avant d’atteindre le fameux « horizon des événements ». C’est précisément cette mémoire résiduelle que des scientifiques ont récemment exploitée pour retracer l’histoire d’un trou noir situé dans notre galaxie.

GRO J1655-40

Au centre de cette étude se trouve un système binaire baptisé GRO J1655-40. Il se compose d’un trou noir d’environ sept fois la masse du Soleil et d’une étoile compagnon légèrement plus petite, mais pesant tout de même plus de trois masses solaires. Les astronomes pensent que ce duo était autrefois un couple d’étoiles massives. L’un d’eux, plus grand que l’autre, a terminé sa vie dans une supernova, donnant naissance au trou noir que nous observons aujourd’hui. 

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Ce processus n’a pas seulement laissé derrière lui un objet compact. Les vestiges de l’étoile disparue, dispersés dans le système sous forme de gaz et de poussières, forment une sorte d’archive cosmique. Ce sont ces reliques que les chercheurs ont étudiées pour reconstituer le passé de cette étoile morte.

Les données des rayons X

Pour mener cette enquête interstellaire, les chercheurs ont fouillé dans les archives d’observations du télescope spatial Chandra, spécialisé dans la détection des rayons X. En 2005, Chandra a capturé une activité intense émanant du système GRO J1655-40, et a fourni une excellente occasion d’enregistrer le spectre de son rayonnement. Ces spectres, en décomposant la lumière, permettent d’identifier la signature chimique des éléments présents.

Grâce à ces observations, l’équipe a pu détecter et mesurer la présence de 18 éléments différents dans le système. Une analyse fine de ces éléments a offert une clé précieuse pour comprendre la composition de l’étoile à l’origine du trou noir. C’est une forme d’« archéologie astronomique », où les éléments chimiques révèlent des indices sur la masse et la composition initiales de l’étoile progénitrice.

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Un passé stellaire reconstitué

En combinant les données chimiques avec nos connaissances actuelles sur la formation des éléments dans les cœurs stellaires, les scientifiques sont parvenus à estimer la masse de l’étoile disparue. Les résultats ont montré que l’étoile qui a donné naissance au trou noir avait une masse équivalente à 25 fois celle du Soleil, soit beaucoup plus que son étoile compagnon actuelle. 

Cependant, une grande partie de cette masse a été éjectée dans l’espace interstellaire, soit lors de l’explosion en supernova, soit à cause des vents stellaires générés par le système binaire au fil du temps.

Ce type de recherche aide les astronomes à mieux comprendre comment les systèmes binaires évoluent et comment les étoiles massives finissent leur vie en trous noirs ou en étoiles à neutrons. En appliquant cette méthode à d’autres systèmes similaires, les scientifiques espèrent affiner leurs modèles sur la dynamique des étoiles en fin de vie.

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Par ailleurs, James-Webb détecte une activité inhabituelle dans le trou noir au centre de la Voie lactée.