Des astronomes détectent enfin un trou noir «poids-moyen»

L’Univers est riche de trous noirs, avec des poids lourds supermassifs nichés au cœur des galaxies ou des poids légers conçus dans l’effondrement d’une étoile, mais la quête d’un «poids moyen» était jusqu’ici sans succès. 

Des astronomes ont affirmé mercredi avoir trouvé la meilleure preuve d’un tel chaînon manquant dans Omega centauri, le plus grand amas d’étoiles de la Voie lactée, à quelques 18 000 années lumières de la Terre.

Ils ont remarqué «quelque chose de curieux» au centre de cet amas de quelques dix millions d’étoiles, a expliqué à l’AFP Maximilian Häberle, doctorant à l’Institut allemand Max Planck pour l’astronomie.

Sept étoiles s’y déplaçaient trop rapidement par rapport à leurs consœurs, ce qui aurait dû les faire sortir de l’amas. Mais elles semblaient retenues par l’attraction gravitationnelle d’un corps aussi massif qu’invisible.

Des calculs simulant le mouvement des sept étoiles ont permis de déterminer qu’il s’agissait d’un trou noir niché au cœur d’Omega centauri et doté d’une masse équivalente à celle de 8 200 Soleils.

Exactement celle qu’on pourrait attribuer à un trou noir intermédiaire. Un trou noir dit stellaire peut avoir une masse jusqu’à quelques 150 masse solaire, quand un supermassif dépasse aisément les 100 0000 masse solaire. Par exemple, Sagittarius A*, au cœur de la Voie lactée, a une masse de quatre millions de fois celle du Soleil.

Ce qui laisse «un très grand espace» entre ces deux extrêmes pour les trous noirs intermédiaires, a remarqué Maximilian Häberle, premier auteur de l’étude parue dans Nature. Et très peu de candidats pour les représenter.

Les trous noirs sont impossibles à détecter autrement qu’indirectement, car même la lumière ne peut échapper à leur force gravitationnelle. Ceux de catégorie intermédiaire sont d’autant plus discrets qu’ils absorbent peu de matière environnante et émettent donc moins de lumière à ce moment-là.

Maximilian Häberle espère que cette découverte mettra un terme à deux décennies de disputes entre astronomes pour savoir si Omega centauri abrite un trou noir intermédiaire.