Dernière minute : Hubble pourrait avoir résolu l'énigme des trous noirs !
Les données obtenues avec le télescope Hubble pourraient fournir des indices sur une classe de trous noirs qui n'a jamais été vue auparavant. Si cela se confirme, il s'agira de la première observation d'un trou noir intermédiaire, une énigme de l'astronomie qui dure depuis des décennies.
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L'univers est si vaste qu'il n'est souvent pas facile d'y trouver quelque chose. Cela a été le cas pour une classe de trous noirs, appelés trous noirs intermédiaires. Ce type de trou noir est l'un des chaînons manquants de la famille des trous noirs et n'a encore jamais été observé.
Les trous noirs sont des objets extrêmement mystérieux, mais les intermédiaires offraient une énigme supplémentaire : nous n'avons jamais trouvé l'un d'entre eux. Cela a soulevé la question de savoir où se trouvent ces objets et pourquoi ils sont si difficiles à observer. Pourquoi l'univers semble-t-il les cacher à nos yeux ?
Plusieurs indices ont été trouvés au cours des dernières décennies, mais pour la première fois, Hubble pourrait avoir observé l'un de ces objets. Ce résultat a été publié par un groupe d'astronomes américains dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Classification des trous noirs
Les trous noirs peuvent être classés en fonction de leur masse. Il est important de se rappeler que la masse d'un trou noir est directement liée à la taille de son horizon des événements. Les trous noirs les plus massifs ont des horizons d'événements plus grands.
Il existe trois types de trous noirs : les trous noirs stellaires, les trous noirs supermassifs et les trous noirs intermédiaires.
Trous noirs stellaires
Les trous noirs stellaires sont des trous noirs dont la masse est comprise entre 8 et 100 fois celle du Soleil. Ils se forment suite à la mort d'étoiles très massives. On estime qu'il y a environ des millions, voire des milliards de trous noirs stellaires dans une galaxie.
Ces objets ont déjà été observés à plusieurs reprises, à la fois par rayonnement électromagnétique et par ondes gravitationnelles. Ils sont observés depuis le milieu du siècle dernier.
Trous noirs supermassifs
Ces objets, dont la taille varie entre 10 000 et des milliards de fois la masse du Soleil, se trouvent au centre de chaque galaxie. Sgr A*, qui se trouve au centre de la Voie lactée, est un de ces trous noirs et deux ont déjà été photographiés par la collaboration EHT.
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Bien que la question de leur formation reste ouverte, et que même le télescope spatial James Webb tente d'y répondre, elles existent bel et bien, et nous les avons observées avec différentes méthodes et techniques.
Trous noirs intermédiaires
S'il existe des trous noirs dont la masse est comprise entre 8 et 100 fois celle du Soleil et des trous noirs dont la masse est supérieure à 10.000 masses solaires, quels sont les trous noirs dont la masse est comprise entre 100 et 10.000 masses solaires ? Ce sont les trous noirs dits moyens.
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On pourrait s'attendre à ce que les trous noirs soient "à mi-chemin" en termes de masse. Cependant, contrairement aux autres, ces objets n'avaient encore jamais été observés. Et leur disparition était jusqu'à présent une énigme en astronomie.
Découverte de Hubble
En utilisant les données de Hubble, un groupe d'astronomes a observé un amas d'étoiles, Messier 4, situé à environ 7.000 années-lumière de nous. L'amas suggère qu'il avait une région de "masse sombre". La masse sombre fait référence aux objets qui n'émettent pas ou peu de lumière, comme les trous noirs et les naines blanches.
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Pour l'observer plus précisément, le groupe a recherché les données de la mission Gaia, qui permet d'observer séparément la vitesse et la position des étoiles. Ils ont trouvé un centre de masse sombre de 800 masses solaires, assez pour être un trou noir moyen.
Une étoile se caractérise toujours par sa grande vitesse autour de son centre, un effet fréquent chez les étoiles en orbite autour des trous noirs. Les étoiles peuvent être déplacées à grande vitesse en raison de l'interaction gravitationnelle.
Autres explications
Le groupe de chercheurs affirme que la masse sombre trouvée pourrait provenir de plusieurs naines blanches ou de plusieurs trous noirs stellaires. Cependant, la région est si concentrée et uniforme que ces objets devraient être en parfait équilibre, ce qui est rarement le cas.
D'autres preuves de cet amas doivent encore être recherchées, mais le groupe conclut le document en disant que la surface concentrée est si petite qu'il est difficile d'imaginer autre chose qu'un trou noir intermédiaire.
Si cela se confirme, il s'agira de la première observation confirmée d'un trou noir intermédiaire. Cela ouvre la porte à d'autres questions comme : où se sont-ils cachés pendant tout ce temps ?