Les trous noirs de masse intermédiaire se révèlent enfin

Les trous noirs font partie des choses les plus difficiles à trouver dans l’espace. En effet, tapis dans l’obscurité spatiale, ils ne dégageant aucun rayonnement qui pourrait permettre de les détecter.

Mais heureusement, ce sont des ogres insatiables qui avalent tout ce qui se rapproche de trop près, et cela trahit leur présence. Et c’est grâce à cela que des astronomes ont pu mettre la main sur un type de trou noir particulièrement insaisissable: le trou noir de masse intermédiaire.

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Les insaisissables trous noirs de masse intermédiaire

En 2006, les astronomes ont observé une gigantesque explosion de rayons X qu’ils soupçonnaient d’être le déversement d’un trou noir de masse intermédiaire en train d’engloutir une étoile. Après avoir éliminé une hypothèse concurrente majeure, les scientifiques sont maintenant convaincus que l’hypothèse d’un trou noir de masse intermédiaire est très plausible.

Les trous noirs sont très mystérieux, car ils n’émettent pas de lumière et sont donc invisibles. Ainsi, on ne peut mesurer leurs propriétés qu’en fonction de l’effet qu’ils ont sur les objets qui les entourent. Mais les trous noirs de masse intermédiaire sont encore plus difficiles à dénicher. Les astronomes ont en effet déjà trouvé des trous noirs de masse stellaire, qui ont jusqu’à 100 fois la masse du Soleil, et des trous noirs supermassifs, qui ont plus de 100 000 fois la masse du Soleil et peuvent devenir beaucoup plus gros.

Mais pour ce qui est de la catégorie intermédiaire de trous noirs, c’est-à-dire ceux qui ont 50 000 fois la masse du Soleil, ils se sont jusque là révélés extrêmement difficile à appréhender. Les scientifiques ont déjà eu des indices de l’existence des trous noirs de masse intermédiaire, mais rien de concluant jusqu’ici. Les auteurs de la nouvelle recherche, publiée dans The Astrophysical Journal Letters, pensent qu’ils détiennent la meilleure preuve à ce jour.

Une avancée majeure dans l’étude des trous noirs

Cette nouvelle preuve repose sur une énorme éruption de rayons X baptisée 3XMM J215022.4−055108 (ou plus simplement J2150−0551). L’éruption a été détectée pour la première fois en 2006 par deux puissants télescopes spatiaux à rayons X – l’Observatoire de rayons X Chandra de la NASA et la X-ray Multi-Mirror Mission (XMM-Newton) de l’Agence spatiale européenne.

Sur la base des observations de ces télescopes, le physicien et astronome Dacheng Lin de l’Université du New Hampshire et ses collègues ont publié en 2018 un article qui stipulait que l’explosion était probablement le rayonnement résultant de l’engloutissement d’une étoile par un trou noir de masse intermédiaire. Après avoir analysé de nouvelles données de l’éruption fournies par XMM Newton et le télescope spatial Hubble, Lin et son équipe sont plus sûrs que jamais que c’est ce qui a provoqué l’immense explosion.

Par ailleurs, l’équipe a constaté que l’amas d’étoiles au sein duquel s’est produite l’explosion pourrait lui-même être le cœur d’une galaxie naine, dépouillé de la plupart de ses matériaux en raison des interactions gravitationnelles avec la plus grande galaxie qui se trouve à proximité. Ce qui semble confirmer que les amas d’étoiles en orbite autour de galaxies plus massives pourraient être les endroits offrant le plus de chance de trouver les insaisissables trous noirs de masse intermédiaire.