Les trous noirs
sont des objets célestes fascinants et mystérieux, connus pour leur
capacité à déformer l’espace-temps et à engloutir toute matière ou
lumière qui se rapproche trop. Si l’on associe généralement ces
géants cosmiques à des systèmes binaires ou à des galaxies
supermassives, une récente découverte a révélé un phénomène bien
plus rare : un trou noir solitaire, errant à travers la galaxie à
une vitesse impressionnante. Cet objet énigmatique, connu sous le
nom d’OGLE-2011-BLG-0462, a été localisé à environ 5 000
années-lumière de la Terre. Ce trou noir pourrait bien bouleverser
notre compréhension de ces phénomènes astrophysiques.
La lentille gravitationnelle :
la clé de la détection
En raison de l’absence
d’émission lumineuse directe, l’observation des trous noirs
présente un défi majeur pour les astronomes. Toutefois, le
phénomène de lentille gravitationnelle permet
de détecter ces objets en analysant l’impact qu’ils exercent sur la
lumière d’étoiles situées en arrière-plan. Lorsqu’un trou noir
passe devant une étoile, il déforme l’espace-temps autour de lui,
ce qui entraîne une amplification de la lumière de l’étoile, un
effet spectaculaire connu sous le nom de microlentille.
Dans le cas du trou
noir OGLE-2011-BLG-0462, des astronomes ont utilisé le télescope
spatial Hubble (HST) ainsi que divers observatoires terrestres pour
suivre l’étoile dont la lumière était affectée par l’effet de
lentille. En étudiant les variations de cette lumière, ils ont pu
confirmer la présence de l’objet, d’une masse estimée à environ
7,15 fois celle du Soleil, et déterminer qu’il errait librement à
travers l’espace interstellaire.
Cette détection a été
renforcée par des observations complémentaires, qui ont permis
d’affiner cette conclusion et d’exclure la possibilité qu’il
s’agisse d’un autre type d’objet astrophysique.
Notez que ce trou noir
solitaire ne se contente pas de se déplacer lentement : il traverse
notre galaxie à une vitesse impressionnante de 51 kilomètres par
seconde par rapport aux étoiles environnantes. Ce déplacement
rapide contribue à sa nature difficile à détecter, car il peut
échapper à l’observation sur de longues périodes de temps.
Cependant, sa vitesse suggère qu’il s’agit bien d’un objet
dynamique, qui traverse notre galaxie, sans être ancré dans un
système stellaire.
Un caractère solitaire
intrigant
La plupart des trous
noirs sont détectés au sein de systèmes binaires, où ils
interagissent avec une étoile compagne, ou au centre des galaxies.
Les chercheurs suggèrent que la singularité de cet objet
particulier pourrait être liée à son origine. Lorsqu’un trou noir
se forme à la suite de l’explosion d’une supernova, l’onde de choc
générée peut en effet propulser l’objet à des vitesses extrêmement
élevées.
Dans le cas de
OGLE-2011-BLG-0462, il est probable que l’explosion de supernova
ait projeté le trou noir à travers la galaxie, le rendant ainsi
solitaire et difficile à détecter, loin des systèmes stellaires
classiques.
Crédit :
iStock
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Un avenir prometteur pour
l’observation des trous noirs isolés
Ce n’est probablement
qu’un début. Les futures missions spatiales pourraient en effet
permettre de découvrir d’autres trous noirs errants. O pense
notamment à l’observatoire Vera C. Rubin et au télescope spatial
Nancy Grace Roman, qui devraient être capables de détecter de
nouveaux événements de microlentilles, offrant ainsi aux astronomes
la possibilité de localiser davantage de trous noirs solitaires et
d’autres phénomènes astraux fascinants.
À l’avenir, les
astronomes pourraient ainsi mieux comprendre la dynamique de ces
géants cosmiques et leur rôle dans l’évolution de notre
galaxie.
L’étude est publiée dans
The Astrophysical
Journal.
