2 nouveaux trous noirs sont les plus proches de la Terre et comme jamais vus auparavant
Les astronomes ont découvert deux nouveaux trous noirs qui sont les plus proches connus de la Terre et représentent également quelque chose que les astronomes n’ont jamais vu auparavant.
Les trous noirs, désignés Gaia BH1 et Gaia BH2, ont été découverts dans les données recueillies par l’Agence spatiale européenne (ESA) Gaïa vaisseau spatial.
Gaia BH1 est située à seulement 1 560 années-lumière de la Terre en direction de la constellation Ophiuchus, tandis que Gaia BH2 se trouve à 3 800 années-lumière dans la constellation du Centaure. En termes cosmiques, les deux trous noirs sont donc situés dans l’arrière-cour de la Terre.
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Ce n’est pas seulement la proximité de ces trous noirs avec Terre cela les rend cependant extraordinaires. Ils sont mis en orbite par des étoiles à des distances beaucoup plus grandes que celles observées auparavant dans d’autres paires d’étoiles compagnons trou noir.
« Ce qui distingue ce nouveau groupe de trous noirs de ceux que nous connaissions déjà, c’est leur large séparation d’avec leurs étoiles compagnes », a déclaré Kareem El-Badry, chef de l’équipe de découverte du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics dans le Massachusetts et Max-Planck. Institut d’astronomie en Allemagne, dit dans un communiqué (s’ouvre dans un nouvel onglet).
Les systèmes d’étoiles compagnons de trou noir « normaux » sont appelés binaires à rayons X et sont généralement brillants dans les émissions de rayons X et radio à haute énergie. Cela les rend plus faciles à trouver que les trous noirs qui n’avalent pas de matière et n’émettent donc pas de puissantes rafales d’énergie. Gaia BH1 et Gaia BH2 sont complètement sombres et ont été détectées via l’effet gravitationnel qu’elles ont sur leur compagnon étoiles.
« Ces trous noirs ont probablement une histoire de formation complètement différente de celle des binaires à rayons X », a expliqué El-Badry. « Nous soupçonnions qu’il pouvait exister des trous noirs dans des systèmes plus larges, mais nous ne savions pas comment ils se seraient formés. Leur découverte signifie que nous devons adapter nos théories sur l’évolution des systèmes d’étoiles binaires, car on ne sait pas encore comment ces systèmes former. »
Gaia est idéal pour repérer les trous noirs « invisibles »
Gaia est équipée pour faire de telles découvertes car elle peut mesurer avec précision la position et le mouvement de milliards d’étoiles sur le fond du ciel. Le suivi de ce mouvement stellaire avec tant de précision indique les influences gravitationnelles exercées sur ces étoiles par d’autres étoiles, des planètes en orbite et des trous noirs, ont déclaré les chercheurs.
« La précision des données de Gaia était essentielle pour cette découverte », a déclaré Timo Prusti, scientifique du projet Gaia de l’ESA. « Les trous noirs ont été trouvés en repérant la minuscule oscillation de son étoile compagne en orbite autour d’elle. Aucun autre instrument n’est capable de telles mesures. »
Les observations de Gaia ont été étayées par des mesures du mouvement de chaque étoile compagne effectuées par d’autres observatoires. Par exemple, des enquêtes de suivi de Gaia BH2 avec l’observatoire à rayons X Chandra de la NASA et le radiotélescope sud-africain MeerKAT au sol n’ont révélé aucune lumière détectable provenant de ce trou noir.
« Même si nous n’avons rien détecté, ces informations sont incroyablement précieuses car elles nous en disent long sur l’environnement autour d’un trou noir », a déclaré Yvette Cendes, membre de l’équipe de découverte, du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
« Il y a beaucoup de particules provenant de l’étoile compagne sous forme de vent stellaire », a déclaré Cendes. « Mais parce que nous n’avons vu aucune lumière radio, cela nous dit que le trou noir n’est pas un grand mangeur et que peu de particules traversent son horizon des événements. Nous ne savons pas pourquoi, mais nous voulons le savoir ! »
L’équipe va maintenant tenter de découvrir des systèmes binaires de trous noirs plus largement séparés dans le prochain vidage de données de Gaia, qui devrait être publié en 2025. Ces nouvelles données seront basées sur 66 mois d’observations du vaisseau spatial et contiendront des informations plus détaillées sur le mouvement. d’étoiles.
« C’est très excitant, car cela implique maintenant que ces trous noirs sur de larges orbites sont en fait communs dans l’espace – plus communs que les binaires où le trou noir et l’étoile sont plus proches. Mais le problème est de les détecter », a conclu Cendes. « La bonne nouvelle est que Gaia prend toujours des données, et sa prochaine publication de données contiendra beaucoup plus de ces étoiles avec de mystérieux compagnons de trou noir. »
La découverte de ces deux trous noirs est détaillée dans un article publié à la fin du mois dernier dans le Avis mensuels de la Royal Astronomical Society (s’ouvre dans un nouvel onglet).
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