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Le trou noir « impossible » repéré dans la Voie lactée pourrait finalement être une étoile à neutrons

La découverte d'un trou noir stellaire que l'on croyait « impossible » dans la Voie lactée a été présentée en novembre dernier. L'annonce a rapidement intrigué plusieurs scientifiques, qui ont émis l'hypothèse que la masse de cet objet céleste serait, en fait, bien plus classique. Une nouvelle étude, présentée le 10 janvier 2020 et publiée dans Astronomy & Astrophysics, apporte des éléments supplémentaires : ce trou noir pourrait plutôt être une grosse étoile à neutrons, voire une étoile classique.

« La découverte récemment revendiquée d'un trou noir massif [...] dans le voisinage solaire galactique a conduit à des discussions controversées, car elle remet en cause notre vision actuelle de l'évolution stellaire », écrivent les auteurs de la nouvelle étude. Ce potentiel trou noir avait été repéré dans un système binaire, baptisé « LB-1 ». Ce système est également composé d'une étoile visible, « LS V+22 25 ». C'est son étude qui occupe les scientifiques, car « un aspect crucial pour la détermination de la masse du trou noir invisible est la nature précise de son compagnon visible », poursuivent les chercheurs.

Le compagnon ne serait pas nécessairement un trou noir

LS V+22 25 a été identifiée comme une étoile de type spectral B (les étoiles sont classées en fonction de leurs caractéristiques, les étoiles de type B étant lumineuses et chaudes). Cependant, l'analyse des scientifiques montre que cette étoile n'est pas ordinaire. Ils la décrivent comme « une étoile à hélium dépouillée » et envisagent divers scénarios pour expliquer comment cet astre s'est formé. Il est probable que l'étoile ait eu des interactions avec son compagnon, ce qui aurait ôté ses couches supérieures et laissé son noyau composé d'hélium visible.

À partir de la masse qu'ils estiment pour cette étoile à neutrons (environ 1,1 masse solaire), les chercheurs indiquent que son compagnon dans le système binaire doit représenter au minimum 2 à 3 masses solaires. Cela « implique qu'il ne s'agit pas nécessairement d'un trou noir, mais d'une étoile à neutrons massive ou d'une étoile de la séquence principale [ndlr : une étoile standard] », détaillent les auteurs.

Une étoile intrigante

Dans cette étude, les scientifiques ont examiné en détail des données sur LS V+22 25, obtenues grâce à des observations de l'observatoire W. M. Keck, situé à Hawaï. À l'aide de mesures réalisées par le télescope spatial Gaia, les chercheurs ont été en mesure d'estimer la masse de l'étoile visible dans le système binaire.

Les scientifiques concluent en restant prudents sur leurs observations. « L'étoile LS V+22 25 est devenue célèbre pour avoir peut-être un trou noir compagnon très massif. Néanmoins, un examen plus approfondi révèle que l'étoile elle-même est un objet très intriguant », écrivent les chercheurs. Ils estiment que de plus amples recherches seront nécessaires pour mieux définir cet objet -- et répondre, peut-être, à la question de savoir si son compagnon est un trou noir ou une étoile.