Jeudi, une équipe de scientifiques dirigée par un chercheur de l’université de l’Ohio, aux Etats-Unis, a fait paraître une étude dans une revue spécialisée. Les experts pensent avoir mis au jour un type de trous noirs inconnu jusqu’alors.
« Il attend dans le ciel / Il aimerait venir à notre rencontre / Mais il craint de nous rendre dingues », chantait David Bowie (en anglais bien entendu) dans sa chanson Starman en 1972. Si à la différence de Ziggy Stardust, la découverte consignée par une équipe de scientifiques dans une étude parue jeudi dans la revue spécialisée Science ne risque pas de nous approcher, elle a, elle aussi, attendu un moment avant que l’humanité ne la remarque dans sa voûte étoilée. Ces savants viennent en effet d’identifier un nouveau type de trous noirs, à la masse plus légère que celle de ses pareils.
Todd Thompson, professeur d’astronomie à l’université de l’Ohio, qui a piloté l’étude, a résumé la démarche de son escouade d’experts, comme le relaie phys.org: « Ce que nous avons fait, c’est que nous avons élaboré une nouvelle manière de chercher les trous noirs, mais nous avons aussi potentiellement identifié l’un des premiers exemplaires d’une nouvelle classe de trous noirs à faible masse, inconnue des astronomes jusqu’ici. Les masses des choses nous renseignent sur leur formation et leur évolution, ainsi que sur leur nature ».
Au plus près de la vie et de la mort des étoiles
Il a aussitôt résumé les enjeux: « Les gens essayent de comprendre les explosions de supernovas, l’explosion d’étoiles supermassives, comment les éléments se forment au sein des étoiles supermassives. Donc si nous pouvions révéler un nouvel ensemble de trous noirs, on verrait mieux pourquoi telles étoiles explosent, telles autres non, telles étoiles forment des trous noirs, et telles autres des étoiles à neutrons. Et ça ouvre un nouveau champ d’études. »
Les grands cimetières par-dessus la Lune se peuplent de deux manières: soit une étoile meurt, rétrécit puis explose pour laisser alors la place à un trou noir, soit elle disparaît plus discrètement pour devenir une étoile à neutrons. Ainsi, la recherche autour des trous noirs dépasse les maux de crâne qu’elle cause parmi les plus brillants esprits liés à l’exploration spatiale ou la prouesse technique, comme l’obtention il y a quelques mois d’un cliché montrant l’un d’entre eux. Apprendre à connaître les trous noirs, c’est apprendre à connaître la vie et la mort des étoiles.
Inverser la perspective
L’origine de cette trouvaille remonte à deux ans. Longtemps, la communauté scientifique n’a répertorié que des trous noirs dont la masse multipliait celle du soleil de cinq à quinze fois. Or, à l’été 2017, l’observatoire d’ondes gravitationnelles LIGO a exhumé deux trous noirs situés à 1,8 milliard d’années-lumière de la Terre et a jaugé leur masse. Elle était respectivement 25 et 31 fois plus importante que celle du soleil. Les experts ont bientôt éprouvé l’envie d’inverser la perspective: puisque des trous noirs bien supérieurs à la gamme connue jusqu’alors existaient, se pouvait-il que des trous noirs inférieurs à l’échelle considérée auparavant se trouvent également dans l’univers?
La masse des étoiles à neutrons plafonnant à 2,5 fois celle du soleil, un intervalle restait béant entre les étoiles à neutrons les plus conséquentes et les plus petits trous noirs identifiés à l’époque.
100.000 étoiles, puis 200, puis une
Les spécialistes ont commencé par collecter les données d’APOGEE, pour Apache Point Observatory Galactic Evolution Experiment ou en français l’Expérience sur l’évolution galactique de l’observatoire d’Apache Point, nourries du suivi de 100.000 étoiles de la Voie lactée, puis ont restreint le panel à 200 spécimens stellaires. Ils ont fini par isoler une étoile rouge géante gravitant en orbite d’un élément à la fois sensiblement plus faible que le trou noir à la masse la moins impressionnante (évaluée alors à cinq fois celle du soleil) et bien plus lourd cependant que n’importe quelle étoile à neutrons. Après avoir phosphoré autour de calculs rendus possibles notamment par le satellite Gaïa, l’équipe a établi qu’elle contemplait un trou noir dont la masse équivalait à 3,3 fois celle du soleil.
De quoi envoyer balader quelques vieilles lunes dans leur domaine.
