Des scientifiques ont été intrigués par la présence d'un nuage de gaz près du centre de notre galaxie. Les mouvements du gaz pourraient être liés à la présence d'un objet massif et invisible, peut-être un trou noir de masse intermédiaire.

Les étranges mouvements d’un nuage de gaz situé vers le centre de la Voie lactée intriguent des scientifiques. Ils pourraient être expliqués par la présence d’un trou noir. C’est ce qu’expliquent des chercheurs japonais dans une étude, soumise à la revue The Astrophysical Journal et disponible sur arXiv.org (dans une version qui n’a donc pas encore été relue par d’autres scientifiques) depuis le 14 février 2020.

Il est admis que la Voie lactée possède certainement en son centre un trou noir supermassif, nommé Sagittarius A*. La possibilité que des trous noirs existent au cœur de la galaxie est donc envisagée depuis longtemps. Le nuage compact étudié par les scientifiques pourrait justement être bien utile pour démontrer la présence d’un autre trou noir près du centre de la galaxie, qui serait lui de masse intermédiaire. Pour l’instant, l’existence de cette catégorie de trous noirs n’a pas été confirmée par des preuves assez solides. Cependant, le nuage étudié par les scientifiques semble constitué par des flux gazeux en mouvement autour d’une masse invisible. « En l’absence d’objets stellaires lumineux », il est envisageable que cette masse mystérieuse entre la catégorie hypothétique des trous noirs de masse intermédiaire, selon les auteurs.

Une représentation d’un trou noir. // Source : Capture d’écran YouTube Ziri Younsi

Peut-être un trou noir inactif

S’il s’agit bien d’un trou noir, les chercheurs pensent qu’il pourrait être inactif. De précédentes recherches et des simulations informatiques ont permis d’envisager la possibilité que des trous noirs de masse intermédiaire (dont la masse est à mi-chemin entre les trous noirs stellaires et les trous noirs supermassifs) puissent exister, par exemple dans le centre de la Voie lactée. Un scénario évoqué pour expliquer la formation de ces objets est celui de collisions, qui auraient lieu entre des étoiles situées dans des amas denses.

Le nuage de gaz a été observé par les scientifiques en mai 2018, à l’aide de l’observatoire ALMA (le Grand réseau d’antennes millimétrique/submillimétrique de l’Atacama), situé au Chili. Ainsi, les chercheurs ont vu que le nuage semblait composé par trois éléments distincts et que l’un d’eux possède « une structure en forme d’anneau ». Il pourrait tourner autour d’un objet d’une masse représentant 10 000 fois la masse du Soleil.

Comment vérifier sa présence ?

Ce potentiel objet massif et invisible devient « le cinquième candidat en tant que trou noir de masse intermédiaire dans le centre galactique », concluent les auteurs. Tout l’enjeu est désormais de réussir à démontrer son existence.

Or, si la zone étudiée est effectivement propice à la naissance de trous noirs intermédiaires, les scientifiques ajoutent qu’il devrait être possible de détecter des fusions entre ces objets. Les ondes gravitationnelles émises par ces rencontres seraient détectables avec de futures missions, comme LISA (« Laser Interferometer Space Antenna) de l’ESA. Néanmoins, il faudra patienter : le lancement de LISA est prévu pour les années 2030.

Crédit photo de la une : Pikrepo/CC0 (photo recadrée)

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