Dans les années 1930, les astrophysiciens ont émis l’hypothèse qu’à la fin de leur cycle de vie, les étoiles particulièrement massives s’effondreraient, laissant derrière elles des restes de masse et de densité infinies. En tant que résolution proposée aux équations de champ d’Einstein (pour sa théorie de la relativité générale), ces objets sont devenus connus sous le nom de “trous noirs” parce que rien (même la lumière) ne pouvait leur échapper. Dans les années 1960, les astronomes ont commencé à déduire l’existence de ces objets sur la base des effets observables qu’ils ont sur les objets voisins et leur environnement environnant.
Malgré les améliorations des instruments et de l’interférométrie (qui ont conduit aux premières images de M87 et de Sagittarius A*), l’étude des trous noirs repose encore sur des méthodes indirectes. Dans une étude récente, une équipe de chercheurs japonais a identifié un nuage de gaz inhabituel qui semble avoir été allongé par un objet massif et compact autour duquel il orbite. Puisqu’il n’y a pas d’étoiles massives dans son voisinage, ils théorisent que le nuage (surnommé le “têtard” en raison de sa forme) orbite autour d’un trou noir à environ 27 000 années-lumière dans la constellation du Sagittaire.
L’équipe de recherche était dirigée par Miyuki Kaneko, de l’École des sciences fondamentales et de la technologie (SFST) de l’Université de Keio. Il a été rejoint par des astrophysiciens et des ingénieurs de la SFST, de l’Institut technologique des sciences et technologies (Université Keio), de l’Observatoire astronomique national du Japon (NAOJ), de l’Université de Kanagawa et du Centre d’astronomie de l’Université d’Ibaraki. L’article qui décrit leurs découvertes a été récemment publié dans Le Journal d’Astrophysique.
L’équipe a utilisé les données du télescope James Clerk Maxwell de l’Observatoire d’Asie de l’Est et du radiotélescope Nobeyama de 45 mètres du NAOJ pour observer le nuage de gaz moléculaire Tadpole. Ils ont noté que le nuage est unique en raison de sa structure, de sa position et de sa vitesse tête-queue caractéristiques. Sur la base de sa cinématique et des changements d’intensité de ligne le long de son orbite, l’équipe a déterminé que le meilleur ajustement était un trou noir. Ils ont également pu contraindre sa masse, qu’ils ont estimée à 1 million de fois la masse de notre Soleil.
Cela en ferait un trou noir de masse intermédiaire (IMBH), le plaçant entre une masse stellaire et un trou noir supermassif (SMBH). La présence d’un trou noir d’environ un quart de la masse de Sgr A* et situé dans le renflement galactique non loin de l’endroit où réside Sgr A* (à 25 640 années-lumière) soulève de nombreuses questions intéressantes. Dans un avenir proche, l’équipe prévoit d’utiliser l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) pour rechercher davantage de preuves d’un trou noir au centre gravitationnel de l’orbite du têtard.
Ces examens pourraient conduire à des découvertes majeures. Par exemple, cet IMBH pourrait-il un jour être voué à fusionner avec Sgr A* ? Un tel événement rendrait le trou noir au centre de la Voie lactée jusqu’à 20 % plus massif. Cela déclencherait également une énorme libération d’ondes gravitationnelles (GW) que les observatoires ne manqueraient PAS de remarquer !
Lectures complémentaires : NAOJ, Le Journal Astrophysique
