Avec ses 3 masses solaires, un trou noir repéré dans la constellation de la Licorne serait l'un des plus petits que l'on connaisse. Ce serait aussi un bon candidat au titre de trou noir le plus proche de la Terre, à une distance de 1 500 années-lumière.

C’est peut-être l’un des plus petits trous noirs jamais repérés, avec ses 3 masses solaires. Il serait aussi « un bon candidat en tant que trou noir connu le plus proche ». Dans une étude déposée sur arXiv, acceptée pour publication dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society et relayée par l’Université d’État de l’Ohio le 21 avril 2021, des scientifiques rapportent leur découverte de cet objet céleste.

Les scientifiques surnomment ce trou noir potentiel « la Licorne », pour faire référence à la constellation du même nom, où a été identifié l’objet. Ce possible trou noir est estimé se trouver à une distance de 1 500 années-lumière de la Terre, à l’intérieur de la Voie lactée.

C’est certes plus éloigné que HR 6819, dont la découverte avait été rapportée en mai 2020, à une distance de 1 000 années-lumière de la Terre. Néanmoins, cette interprétation avait été remise en question à la fin de l’année, dans plusieurs travaux.

Vue d’artiste de ce trou noir. // Source : Ohio State motion graphic by Matt Stoessner

Le compagnon d’une géante rouge ?

« Nous rapportons la découverte du plus proche trou noir candidat connu en tant que compagnon binaire de V723 Mon », peut-on lire dans l’étude. Cette « Licorne » semble liée par la gravité à l’étoile géante rouge V723 Mon (parvenue à un stade tardif de son évolution, et bien plus grande que le Soleil). C’est justement la présence de cette étoile qui a permis aux scientifiques de deviner qu’un trou noir pouvait se trouver dans son voisinage. Les trous noirs étant optiquement invisibles, il n’est pas possible de les observer comme on le ferait avec une étoile.

Or, l’étoile V723 Mon a été observée depuis diverses installations, incluant KELT (Kilodegree Extremely Little Telescope, deux télescopes situés dans l’Arizona et en Afrique du Sud), ASAS (All Sky Automated Survey, deux observatoires au Chili et à Hawaï) et TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite, un télescope spatial). En revenant sur les données de ces observatoires, les chercheurs ont émis l’hypothèse qu’un objet invisible semblait être en orbite autour de V723 Mon. Ils observaient un changement dans l’intensité et l’apparence de la lumière émise par l’étoile, à différents points de l’orbite. Et si quelque chose exerçait une attraction sur l’étoile, au point de modifier sa forme ? On sait qu’une force de marée peut s’exercer sur un corps soumis à l’attraction d’un trou noir (tout comme la gravité exercée par la Lune est à l’origine des marées sur Terre), distordant l’étoile et lui donnant une forme un peu aplatie.

Toute une catégorie de trous noirs est peut-être à découvrir

« L’explication la plus simple à ce compagnon sombre est un seul objet compact, probablement un trou noir situé dans ‘l’intervalle de masse’, faisant de V723 Mon l’hôte du trou noir le plus proche jamais découvert », avancent les scientifiques. L’hypothèse que V723 Mon soit accompagnée d’un trou noir apparaît pour eux comme l’explication la plus probable (d’autres scénarios sont possibles, mais jugés plus « exotiques »). Si tel est le cas, les scientifiques pensent qu’il doit s’agir d’un très petit trou noir. À partir de la vitesse de l’étoile ou de la manière dont elle est déformée, la masse de l’objet invisible a été estimée à 3 masses solaires. C’est bien moins que la masse habituelle des trous noirs stellaires, qui représentent généralement entre 10 et 24 fois la masse du Soleil.

L’existence d’une catégorie de trous noirs, encore plus petits que les plus petits déjà connus, est déjà envisagée. Les auteurs de l’étude pensent que davantage de ces trous noirs pourraient être découverts à l’avenir, confirmant cette intuition qu’une famille entière de trous noirs plus petits pourrait bel et bien exister.

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