Selon une nouvelle étude, un système stellaire situé à seulement 1 000 années-lumière, que l’on pensait contenir le trou noir le plus proche de la Terre, ne contient pas réellement de trou noir.
Des chercheurs dirigés par des astronomes de l’Observatoire européen austral (ESO) ont rapporté en 2020 que le trou noir le plus proche de la Terre dans le système HR 6819 se trouvait à 1 109 années-lumière.
Ils avaient trouvé des preuves théoriques de l’entité cosmique invisible en suivant deux étoiles à l’aide du télescope MPG/ESO de 2,2 m de l’Observatoire de La Silla de l’ESO au Chili, mais ces résultats ont ensuite été contestés par d’autres chercheurs, notamment par une équipe internationale basée à la KU Leuven, en Belgique.
Les astronomes de l’ESO étaient initialement convaincus que la meilleure explication pour les données qu’ils avaient obtenues par l’observation au télescope était que HR 6819 était un système triple, avec une étoile en orbite autour d’un trou noir tous les 40 jours, et la seconde étoile sur une orbite beaucoup plus large.
Dans une nouvelle étude, publiée le mois dernier dans le journal Astronomie et Astrophysiqueles deux équipes de l’ESO et de la KU Leuven ont uni leurs efforts pour signaler qu’il n’y a en fait aucun trou noir dans le système stellaire HR 6819.
Ils affirment qu’il s’agit plutôt d’un système “vampire” à deux étoiles dans une phase rare et éphémère de son évolution, dans laquelle l’une des étoiles a aspiré l’atmosphère de son compagnon.
La nouvelle étude soutient qu’il pourrait n’y avoir que deux étoiles dans le système et aucun trou noir, l’une des étoiles étant “dépouillée”, ce qui signifie qu’elle a perdu une grande fraction de sa masse au profit de l’autre étoile à une époque antérieure.
“Nous avions atteint la limite des données existantes, nous avons donc dû nous tourner vers une stratégie d’observation différente pour décider entre les deux scénarios proposés par les deux équipes”, a déclaré dans un communiqué Abigail Frost, chercheuse à la KU Leuven, qui a dirigé la nouvelle étude.
Les deux équipes de scientifiques ont travaillé ensemble pour obtenir de nouvelles données plus précises de HR 6819 en utilisant le Very Large Telescope (VLT) et le Very Large Telescope Interferometer (VLTI) de l’ESO.
“Le VLTI était la seule installation capable de nous fournir les données décisives dont nous avions besoin pour distinguer les deux explications”, a déclaré Dietrich Baade, auteur des deux études sur HR 6819.
“Nous étions d’accord sur le fait qu’il y avait deux sources de lumière dans le système, la question était donc de savoir si elles orbitaient l’une autour de l’autre de manière rapprochée, comme dans le scénario de l’étoile dénudée, ou si elles étaient très éloignées l’une de l’autre, comme dans le scénario du trou noir”, a déclaré l’auteur principal de l’étude, Thomas Rivinius, un astronome de l’ESO basé au Chili.
De nouvelles observations au télescope ont confirmé qu’il n’y avait pas de compagnon brillant dans une orbite plus large et que les deux sources brillantes étaient séparées par seulement un tiers de la distance entre la terre et le soleil.
“Ces données se sont avérées être la dernière pièce du puzzle, et nous ont permis de conclure que HR 6819 est un système binaire sans trou noir”, a ajouté le Dr Frost.
La nouvelle interprétation des données suggère que les scientifiques ont surpris le système stellaire peu après que l’une des étoiles ait aspiré l’atmosphère de son compagnon – un phénomène courant dans les systèmes binaires proches, parfois appelé “vampirisme stellaire”.
“Pendant que l’étoile donneuse était dépouillée d’une partie de sa matière, l’étoile réceptrice a commencé à tourner plus rapidement”, a expliqué Julia Bodensteiner, une autre co-auteure.
Les chercheurs affirment qu’il est extrêmement difficile d’attraper une telle phase post-interaction de deux étoiles car elle est de courte durée.
“Cela rend nos résultats pour HR 6819 très excitants, car il s’agit d’un candidat parfait pour étudier comment ce vampirisme affecte l’évolution des étoiles massives”, a déclaré le Dr Frost.
Les scientifiques prévoient ensuite de mener une autre étude conjointe du système stellaire au fil du temps, afin de mieux comprendre son évolution, de contraindre ses propriétés et d’utiliser ces connaissances pour en apprendre davantage sur d’autres systèmes binaires.
“Nous concluons que HR 6819 est un système binaire et qu’aucun BH n’est présent dans le système. La nature unique de HR 6819 et sa proximité avec la Terre en font un système idéal pour caractériser quantitativement le résultat immédiat de l’interaction binaire”, écrivent les scientifiques dans l’étude.
