Tendances scientifiques: Des trous noirs en abondance au centre de notre galaxie

Le trou noir supermassif (TNSM) qui se trouve au milieu de la Voie lactée a apparemment de nombreux compagnons. La communauté scientifique a très longtemps soupçonné l’existence de nombreux trous noirs plus petits entourant ce géant connu sous le nom de Sagittaire A* (Sgr A*). Pendant plus de deux décennies, les scientifiques ont cherché en vain les preuves qui soutiendraient leur théorie de l’existence de milliers de trous noirs entourant le TNSM au centre de grandes galaxies. Le fait que les trous noirs étaient très difficiles à détecter rendait cette recherche encore plus compliquée.

Ainsi, la Voie lactée demeure la seule galaxie permettant l’étude des interactions entre le TNSM et les petits trous noirs. L’observation de ces interactions est tout simplement impossible dans les autres galaxies.

À la recherche de trous noirs

Selon une nouvelle étude publiée dans le journal britannique «Nature», le Sgr A* est entouré de près de 10 000 autres trous noirs. Le Sgr A* est le plus facile à étudier, car il est le TNSM le plus proche de la Terre, à une distance de 26 000 années-lumière. Sa masse équivaut à 4 millions de masses solaires.

Le Sgr A* est entouré d’un halo de gaz et de poussières qui fournit les conditions propices à la formation d’étoiles massives. Ce type d’étoiles vit, meurt et peut se transformer en trou noir à cet endroit précis. Les scientifiques pensent que ces trous noirs et d’autres qui viennent de l’extérieur du halo sont attirés vers le Sgr A* et retenus prisonniers autour de lui.

Le Dr Chuck Hailey, codirecteur du Laboratoire d’astrophysique de Columbia à New York et auteur principal de l’étude, a déclaré au journal britannique «The Independent»: «Ces conclusions confirment la théorie principale et les implications sont nombreuses. Cela permettra de progresser considérablement dans la recherche sur les ondes gravitationnelles, car connaître le nombre de trous noirs au centre d’une galaxie typique peut aider à mieux prévoir combien de phénomènes d’ondes gravitationnelles peuvent être associés à eux.» Il a ajouté: «Toutes les informations dont a besoin un astrophysicien se trouvent au centre de la galaxie.»

Les galaxies sont des endroits très animés

En utilisant des données d''archive du premier télescope à rayons X de la NASA, le Dr Hailey et une équipe d’astrophysiciens de l’Université de Columbia ont recherché des signatures X des binaires de trous noirs à faible masse à leur état inactif. Ils en ont trouvé 12 à 3 années-lumière du Sgr A*. L’équipe a ensuite analysé les propriétés et la distribution spatiale des systèmes binaires identifiés. À partir de ces observations, les scientifiques ont conclu que dans la zone entourant le Sgr A* devraient se trouver de 300 à 500 binaires de trous noirs à faible masse et environ 10 000 trous noirs isolés.

Cité par la «BBC», Dr Hailey a expliqué: «Les trous noirs isolés, non connectés sont tout simplement noirs, ils ne font rien du tout. Mais lorsqu’un trou noir se connecte à une étoile de faible masse, leur union émet des jets de rayons X qui sont plus faibles, mais constants et détectables.»

Cette recherche pionnière devrait ouvrir la voie à une meilleure compréhension de la Voie lactée. La chasse aux trous noirs insaisissables, qu’on retrouve parmi les objets les plus fascinants de notre univers, est désormais lancée.