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Un trou noir à seulement 1000 années-lumière de la Terre

Il a été découvert à l’aide d’un télescope de l’Observatoire européen austral installé au Chili.

Visualisation artistique du système triple composé du trou noir le plus proche de la Terre.

Visualisation artistique du système triple composé du trou noir le plus proche de la Terre.

Photo : ESO/L. Calçada

Radio-Canada

Un trou noir à été détecté à seulement 1000 années-lumière de la Terre par une équipe d’astronomes de l’Observatoire européen austral (ESO) et d’autres instituts.

L'objet céleste découvert se trouve quand même à plusieurs dizaines de millions de milliards de kilomètres de notre planète, ce qui est à peu près 200 fois plus loin que l'étoile la plus proche de nous, Alpha du Centaure.

Ce trou noir évolue dans un système triple visible à l’oeil nu.

Ce système est constitué du trou noir le plus proche de la Terre connu à ce jour.

Thomas Rivinius, ESO

L'animation qui suit montre les orbites et les mouvements des objets composant le système triple HR 6819.

Selon ses découvreurs, le système triple pourrait bien n’être que la partie émergée de l’iceberg, si bien que d’autres trous noirs similaires pourraient s’y trouver.

Nous avons été très surpris de constater qu’il s’agissait du tout premier système stellaire composé d’un trou noir visible à l’œil nu.

Petr Hadrava, Académie des sciences de la République tchèque

L’astre nommé HR 6819 est situé dans la constellation du Télescope.

Des centaines d'étoiles apparaissent sur un fond noir.Agrandir l’image (Nouvelle fenêtre)

Vue à grand champ de la région du ciel, dans la constellation du Télescope, qu’occupe HR 6819, un système triple composé de deux étoiles et du trou noir.

Photo : ESO/Digitized Sky Survey/Davide De Martin

Le système est si proche de nous que les étoiles qui le composent peuvent être observées à l’oeil nu par temps clair et par nuit noire depuis l’hémisphère Sud, peut-on lire dans le communiqué de l’ESO.

Repères

  • Un trou noir est un objet céleste qui possède une masse extrêmement importante dans un volume très petit. Comme si le Soleil ne faisait que quelques kilomètres de diamètre ou que la Terre était comprimée dans la tête d’une épingle.
  • Le concept de trou noir a émergé à la fin du 18e siècle.
  • Ils sont si massifs que rien ne s'en échappe, ni la matière ni même la lumière. Ils sont donc pratiquement invisibles, si bien qu’aucun télescope n'a encore réussi à en « voir » un.

Découverte surprise

Au départ, les scientifiques observaient le système baptisé HR 6819 dans le cadre d’une étude consacrée aux systèmes d’étoiles doubles. C’est en analysant leurs données qu’ils ont constaté la présence d’un troisième objet, inconnu celui-là, au sein de HR 6819.

Ce sont les observations effectuées au moyen du spectrographe FEROS installé sur le télescope MPG/ESO qui ont révélé que l’une des deux étoiles orbitait, sur une période de 40 jours, autour d’un imperceptible objet.

Ce trou noir est l’un des tout premiers trous noirs de masse stellaire découverts à ce jour qui n’interagissent pas violemment avec leur environnement. Pour cette raison, il apparaît complètement noir.

Un objet invisible doté d’une masse équivalant à 4 masses solaires ne peut être qu’un trou noir.

Thomas Rivinius

La masse du trou noir a été estimée en étudiant l’orbite de l’étoile composant la paire intérieure.

Dans notre Voie lactée

Les astrophysiciens n’ont repéré que quelques dizaines de trous noirs au sein de notre galaxie.

La plupart d’entre eux interagissent fortement avec leur environnement, ce qui se traduit par l’émission de puissants rayons X et les rend détectables.

Les chercheurs pensent qu’un nombre beaucoup plus élevé d’étoiles se sont effondrées en trous noirs à la fin de leur existence depuis la naissance de la Voie lactée.

La présente découverte offre des clés de détection spatiale de nombreux trous noirs dissimulés au sein de la Voie lactée.

Des centaines de millions de trous noirs doivent s’y trouver, mais nous n’en connaissons que très peu. Savoir ce qu’il faut chercher devrait nous permettre de mieux les détecter, estime Thomas Rivinius.

Rappelons qu’un trou noir supermassif se trouve au centre de la Voie lactée. Sagittaire A* est situé au cœur de notre galaxie, à 26 000 années-lumière de la Terre. Sa masse équivaut à pas moins de 4 millions de fois celle du Soleil.

Il faut savoir qu’il existe plusieurs types de trous noirs, dont certains ne sont que théoriques. Les plus importants, les supermassifs, se trouvent au centre des galaxies. D’autres sont plus petits et naissent, par exemple, lorsqu’une étoile en fin de vie explose. Ce serait le cas du présent trou noir.

Un autre système présent?

Les astronomes pensent que leur découverte pourrait en cacher une autre.

Nous avons réalisé qu’un autre système, baptisé LB-1, pourrait également être un système triple. Toutefois, de plus amples observations sont nécessaires pour confirmer notre intuition.

Marianne Heida, ESO

Le système LB-1 se trouve un peu plus éloigné de la Terre que celui décrit dans la présente étude, mais relativement proche à l’échelle astronomique.

Illustration artistique du trou noir qui serait au centre de LB-1.

Illustration artistique du système LB-1.

Photo : Observatoire astronomique national chinois/Yu Jingchuan

Le détail de cette découverte est décrit dans la revue Astronomy & Astrophysics (Nouvelle fenêtre) (en anglais).

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