Note de l'éditeur: les résultats de cette étude ont été remis en question en raison d'une erreur potentielle dans l'analyse de la lumière stellaire de l'étoile compagnon. Cette erreur signifierait que le trou noir est de la taille de notre soleil, plutôt que 70 fois la masse de notre soleil.
Un gigantesque trou noir stellaire à 15 000 années-lumière de la Terre est deux fois plus massif que ce que les chercheurs pensaient possible dans notre propre galaxie.
Le trou noir est 70 fois plus massif que le soleil, ont écrit les scientifiques dans une nouvelle étude. Auparavant, les scientifiques pensaient que la masse d'un trou noir stellaire, formé par l'effondrement gravitationnel d'étoiles massives, ne pouvait pas dépasser 30 fois celle du soleil.
"Nous pensions que les étoiles très massives avec la composition chimique typique de notre galaxie devaient rejeter la majeure partie de leur gaz dans des vents stellaires puissants à l'approche de la fin de leur vie", explique l'auteur principal de l'étude Jifeng Liu, directeur général adjoint de l'Académie chinoise de Chine. Les Observatoires astronomiques nationaux des Sciences, a déclaré dans un communiqué. "Par conséquent, ils ne devraient pas laisser un reste aussi massif."
On pense que notre galaxie de la Voie lactée contient quelque 100 millions de trous noirs stellaires, mais les scientifiques n'en ont découvert que deux douzaines, selon le communiqué. En effet, jusqu'à il y a quelques années, la seule façon pour les scientifiques de découvrir ces bêtes géantes était de détecter les rayons X qu'ils émettaient pendant qu'ils chompaient leurs compagnons stellaires. Mais la plupart des trous noirs de notre galaxie n'ont pas beaucoup d'appétit et ne libèrent donc pas de rayons X, ont expliqué les chercheurs dans le communiqué.
Liu et son équipe se sont donc tournés vers une autre méthode: ils ont scanné le ciel avec le télescope spectroscopique à fibre multi-objets à grande zone de ciel chinois. À l'aide de ce télescope, ils ont recherché des étoiles qui gravitent autour d'objets apparemment invisibles, maintenus fermement par la gravité de l'objet. C'est ainsi que les chercheurs ont rencontré une étoile à 15000 années-lumière de là qui dansait autour de rien - mais qui était maintenue en orbite par quelque chose qui ne pouvait être qu'un trou noir, ont-ils écrit.
Après avoir trouvé l'étoile, qu'ils ont nommée LB-1, les chercheurs ont utilisé deux énormes télescopes optiques - le Gran Telescopio Canarias à La Palma, en Espagne, et le télescope Keck I à Hawaï - pour déterminer la masse de l'étoile et de son compagnon du trou noir . Ils ont découvert que l'étoile était huit fois plus massive que le soleil et ont orbité autour d'un trou noir 70 fois plus massif que le soleil. L'étoile a orbité autour du trou noir tous les 79 jours, ont rapporté les chercheurs.
Le trou noir "est deux fois plus massif que ce que nous pensions possible", a déclaré Liu dans le communiqué. "Maintenant, les théoriciens devront relever le défi d'expliquer sa formation." Récemment, les astronomes ont été mis au défi par des découvertes qui pointent vers l'existence de trous noirs plus massifs que ce que les experts pensaient possible. Par exemple, l'Observatoire des ondes gravitationnelles à interféromètre laser (LIGO) et les détecteurs d'ondes gravitationnelles Vierge ont repéré des ondulations dans l'espace-temps causées par la collision de trous noirs dans des galaxies éloignées, et ces trous noirs sont plus massifs que prévu, selon le déclaration.
"Cette découverte nous oblige à réexaminer nos modèles de formation des trous noirs de masse stellaire", a déclaré dans un communiqué le directeur du LIGO et professeur à l'Université de Floride, David Reitze, qui n'était pas impliqué dans l'étude. "Ce résultat remarquable, avec les détections LIGO-Virgo des collisions binaires de trous noirs au cours des quatre dernières années, indique vraiment une renaissance dans notre compréhension de l'astrophysique des trous noirs."
Les résultats ont été publiés le 27 novembre dans la revue Nature.
