Washington, 12 février
Dans une découverte inattendue, les astronomes ont découvert une concentration de trous noirs plus petits, plutôt qu’un seul trou noir massif caché au cœur de NGC 6397.
Les amas globulaires sont des systèmes stellaires extrêmement denses qui hébergent des étoiles regroupées.
En général, ces systèmes sont très anciens – la masse globulaire sur laquelle se concentre cette étude, NGC 6397, est presque aussi ancienne que l’univers lui-même.
Cet amas se trouve à 7800 années-lumière, ce qui en fait l’un des amas globulaires les plus proches de la Terre. En raison de son noyau très dense, il est connu comme la masse primaire effondrée.
Au départ, les astronomes pensaient que l’amas globulaire contenait un trou noir de masse moyenne.
C’est le «chaînon manquant» tant attendu entre les trous noirs supermassifs – qui sont plusieurs millions de fois la masse de notre soleil – au cœur des galaxies, et les trous noirs de masse stellaire – plusieurs fois la masse de notre soleil – qui se forment après l’effondrement d’une seule étoile massive.
Leur existence même est vivement débattue. Seuls quelques candidats ont été identifiés à ce jour.
«Nous avons trouvé des preuves très fortes d’une masse invisible dans le noyau dense d’un amas globulaire, mais nous avons été surpris que cette masse supplémentaire ne soit pas« ponctuelle »(ce qui serait attendu pour un trou noir supermassif solitaire) mais plutôt étendue, a déclaré Eduardo Vitral de l’Institut d’Astrophysique de Paris (IAP) à Paris, France:
Pour découvrir la masse cachée insaisissable, Vitral et Gary Mammon, également de l’IAP, ont utilisé les vitesses des étoiles dans l’amas pour déterminer sa distribution de masse totale, c’est-à-dire la masse dans les étoiles visibles, ainsi que dans les étoiles plus sombres et les trous noirs.
Plus la masse d’un lieu est grande, plus les étoiles se déplacent rapidement autour de lui.
Les chercheurs ont utilisé des estimations précédentes des mouvements précis appropriés des étoiles (leurs mouvements apparents dans le ciel), qui permettent de déterminer leurs vitesses réelles au sein de l’amas.
Ces mesures précises des étoiles au cœur de l’amas ne peuvent être effectuées avec le télescope spatial Hubble que sur plusieurs années d’observation.
Les données Hubble ont été ajoutées à des mesures de mouvement bien calibrées appropriées fournies par l’observatoire spatial Jaya de l’Agence spatiale européenne.
« Nous avons utilisé la théorie de l’évolution stellaire pour conclure que la majeure partie de la masse supplémentaire que nous avons trouvée était sous la forme de trous noirs », a déclaré Mammon.
« Notre étude est la première à fournir à la fois la masse et l’étendue de ce qui semble être une collection de trous principalement noirs au centre d’une masse sphérique effondrée », a ajouté Vitral.
Les résultats ont été publiés dans la revue Astronomie et astrophysique. Ian
