Le télescope spatial Hubble traque un trou noir présumé qui a déchiqueté une étoile capricieuse qui s'est approchée trop près pour le confort.
Le célèbre observatoire spatial a fait la découverte en cherchant la source d'un puissant sursaut de rayons X capturé en 2006 par deux autres télescopes cosmiques: l'observatoire de rayons X Chandra de la NASA et la mission multi-miroirs à rayons X de l'Agence spatiale européenne (XMM- Newton).
À l'époque, les astronomes ne savaient pas si les rayons X provenaient de l'intérieur ou de l'extérieur de la galaxie de la Voie lactée, mais une nouvelle photographie à haute résolution de Hubble montre que la source de rayons X (connue sous le nom de 3XMM J215022.4−055108 ) est situé dans un amas d'étoiles au bord d'une autre galaxie. C'est exactement là où un trou noir de taille intermédiaire (IMBH) peut se cacher - du moins, selon la théorie.
Le travail de l'équipe suggère en outre que l'amas d'étoiles pourrait avoir été le noyau d'une petite galaxie naine perturbée il y a longtemps, lorsque la galaxie naine s'est éloignée trop près de la plus grande galaxie qui héberge actuellement l'amas d'étoiles. Les interactions gravitationnelles avec la plus grande galaxie peuvent avoir déchiré la galaxie naine, ne laissant qu'un petit groupe d'étoiles dans son sillage. De la même manière, les astronomes pensent que l'attraction gravitationnelle du trou noir à l'intérieur de cet amas a déchiqueté une étoile qui s'est trop rapprochée, produisant ainsi la lumière parasite détectée en 2006.
Si les rayons X provenaient effectivement d'un trou noir, les astronomes soupçonnent que l'objet est environ 50 000 fois la masse de notre soleil. C'est un poids plume par rapport au trou noir supermassif qui se trouve au centre de notre galaxie de la Voie lactée, qui a une masse quatre millions de fois supérieure à celle du soleil.
"Les IMBH ont été particulièrement difficiles à trouver car ils sont plus petits et moins actifs que les trous noirs supermassifs; ils n'ont pas de sources de carburant facilement disponibles, ni une force gravitationnelle aussi forte pour attirer les étoiles et autres matériaux cosmiques qui produiraient des rayons X révélateurs. brille ", ont déclaré des responsables de la NASA dans un communiqué. "Les astronomes doivent essentiellement attraper un IMBH en flagrant délit en avalant une étoile."
Les IMBH sont considérés comme un "chaînon manquant" dans notre compréhension de l'évolution des trous noirs. Les astronomes ont vu de nombreux exemples de petits trous noirs de taille similaire à une étoile, et d'autres exemples de trous noirs beaucoup plus grands qui résident généralement au centre des galaxies.
Mais les IMBH restent difficiles à confirmer car les astronomes ont du mal à comprendre comment les trous noirs supermassifs sont devenus si gros, par rapport aux trous noirs de taille stellaire. Hubble et d'autres observatoires ont trouvé d'autres candidats IMBH dans le passé, mais cette nouvelle observation est considérée comme la preuve la plus solide à ce jour pour cette classe de trous noirs, selon la NASA.
"Les trous noirs de masse intermédiaire sont des objets très insaisissables, et il est donc essentiel d'examiner attentivement et d'exclure des explications alternatives pour chaque candidat. C'est ce que Hubble nous a permis de faire pour notre candidat", Dacheng Lin, professeur adjoint de recherche à l'Université du New Hampshire et chercheur principal de la nouvelle étude, a déclaré dans le communiqué.
Une autre théorie pour les rayons X était qu'une étoile à neutrons - les restes denses d'une étoile de supernova explosée - pourrait être responsable. Cependant, sur la base de la lueur des rayons X de l'étoile mâchée, les astronomes ont calculé que la masse du trou noir était de 50000 masses solaires, ce qui est beaucoup plus massif qu'une étoile à neutrons (généralement de la taille d'une petite ville). La masse a été calculée en utilisant à la fois la luminosité des rayons X - la luminosité inhérente des rayons X - et la forme du spectre.
Hubble a également aidé à retrouver un autre IMBH possible en 2009. L'objet, appelé HLX-1, a été repéré au bord d'une galaxie connue sous le nom d'ESO 243-49 - et réside également dans un amas d'étoiles qui aurait pu être une galaxie naine dans le passé ancien. Les rayons X repérés dans le cas de HLX-1, cependant, provenaient probablement du disque d'accrétion entourant le trou noir. Le disque d'accrétion est considéré comme le point de non-retour de la lumière ou d'autres objets pour échapper à la gravité d'un trou noir.
"La principale différence est que notre objet est en train de déchirer une étoile, fournissant des preuves solides qu'il s'agit d'un trou noir massif, au lieu d'un trou noir de masse stellaire, car les gens s'inquiètent souvent pour les candidats précédents, y compris HLX-1", a déclaré Lin.
Un article basé sur l'étude a été publié le 31 mars dans Astrophysical Journal Letters.
- Pourquoi les trous noirs «errent-ils» juste à la périphérie de leurs galaxies naines?
- Un trou noir caché dans un amas globulaire peut être un enfant du milieu cosmique
- De mystérieux trous noirs de taille moyenne peuvent se cacher au centre de petites galaxies
