Voie Lactée : découverte d'un trou noir impossible

Voie Lactée : découverte d'un trou noir impossible

 

Lb1 reconstitution

 

Une équipe internationale d'astronomes a découvert dans notre propre galaxie un trou noir exceptionnellement massif d'origine stellaire d'une masse 68 fois supérieure à celle du Soleil, ce qui est impossible selon les théories actuelles. 

" Selon la plupart des modèles actuels d'évolution stellaire, les trous noirs d'une telle masse ne devraient même pas exister dans notre galaxie de la Voie Lactée ", a déclaré le Dr Jifeng Liu, astronome à l'Observatoire national d'astronomie de Chine, l'Académie chinoise des sciences.

" Nous pensions que les étoiles très massives ayant la composition chimique typique de notre galaxie devaient libérer l'essentiel de leur gaz dans des vents stellaires puissants, à l'approche de la fin de leur vie. Par conséquent, ils ne devraient pas laisser derrière eux un reste aussi massif. "

" Le trou noir récemment découvert est deux fois plus massif que ce que nous pensions possible. Maintenant, les théoriciens devront relever le défi d’expliquer sa formation.

" Ce trou noir est beaucoup plus massif que les trous noirs typiques que l'on trouve couramment dans la Voie lactée, dont les masses distribuent entre 5 et 15 masses solaires ", a ajouté le Dr Jorge Casares, chercheur à l'Instituto de Astrofísica de Canarias et à l'Université de La Laguna.

Le nouveau trou noir fait partie de LB-1, un système binaire étoile-trou noir situé à environ 13 800 années-lumière de la constellation des Gémeaux :

" LB-1 se situe aux coordonnées 188.23526 ° (longitude galactique), + 02.05089 ° (latitude galactique) ", ont déclaré les scientifiques. (YH : environ 15 000 années-lumière de la Terre).

On pense que notre galaxie de la Voie Lactée contient environ 100 millions de trous noirs stellaires, mais les scientifiques n’en ont découvert que deux douzaines environ, selon le communiqué. C'est parce que, jusqu'à il y a quelques années, les scientifiques ne pouvaient découvrir ces bêtes géantes que par la détection des rayons X émis par ces derniers alors qu'ils piétinaient 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. 

Liu et son équipe se sont donc tournés vers une autre méthode: ils ont balayé le ciel avec le télescope spectroscopique à fibre multi-objets de la grande région du ciel de Chine. À l'aide de ce télescope, ils ont cherché des étoiles qui gravitent autour d'objets apparemment invisibles, tenus par la gravité de l'objet. C'est ainsi que les chercheurs ont découvert une étoile à 15 000 années-lumière de la Terre qui dansait autour de rien - mais qui était bloquée sur une orbite par quelque chose qui ne pouvait être qu'un trou noir, ont-ils écrit.

Après avoir découvert 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 Hawaii - pour déterminer la masse de l'étoile et son compagnon du trou noir.

La compagne de ce trou noir est une étoile de type B qui est sous-géante, 8,2 fois plus lourde et 9 fois plus grande que le Soleil.

L'étoile n'a que 35 millions d'années et tourne autour du trou noir tous les 78,9 jours.

 

Lb1 reconstitution

Vue d'artiste d'un trou noir stellaire récemment découvert et de son compagnon étoile bleu. (Image: © YU Jingchuan, Planétarium de Beijing, 2019.)

 

" Les expériences LIGO / Virgo ont révélé des trous noirs avec des masses de plusieurs dizaines de masses solaires, beaucoup plus élevées que les trous noirs galactiques connus jusqu'à présent ", ont déclaré les astronomes.

" La découverte d'un trou noir de 68 masse solaire dans LB-1 confirme leur existence dans notre Voie Lactée. "

" Les trous noirs de LIGO / Virgo sont naturellement expliqués dans le cadre de la théorie standard de l'évolution stellaire ", a ajouté le Dr Chris Belczynski, de l'Académie polonaise des sciences.

" En revanche, le trou noir de LB-1 semble impossible à expliquer car des étoiles suffisamment massives pour former un monstre de trou noir de 68 masse solaire devraient être totalement détruites par de puissantes explosions de supernova à instabilité de paire qui ne laissent que des poussières et des gaz dispersés, pas des trous noirs. "

Des expériences par ondes gravitationnelles ont permis de détecter des trous noirs de masse similaire, mais la formation de tels trous massifs dans un environnement à haute métallicité serait extrêmement difficile dans les théories actuelles sur l'évolution stellaireRécemment, les astronomes ont été mis au défi par des découvertes qui suggèrent l'existence de trous noirs plus massifs que ceux que les experts pensaient possibles. Par exemple, l’observatoire d’ondes gravitationnelles à interféromètre laser (LIGO) et les détecteurs d’ondes gravitationnelles de Virgo ont repéré des ondulations dans l’espace-temps causées par la collision de trous noirs dans des galaxies lointaines, 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 stellaires », a déclaré le professeur David Reitze, directeur exécutif du laboratoire LIGO de Caltech et astrophysicien de l'Université de Floride.

" Ce résultat remarquable, combiné aux détections LIGO / Virgo de collisions de trous noirs binaires au cours des quatre dernières années, indique vraiment une renaissance de notre compréhension de l'astrophysique des trous noirs. "

Liu, J., H. Zhang, Howard, AW et al. Un large système binaire étoile-trou noir à partir de mesures de vitesse radiale. Nature 575, 618–621 (2019) doi: 10.1038 / s41586-019-1766-2

 

Sources : https://www.nature.com/articles/s41586-019-1766-2

http://www.sci-news.com/astronomy/lb-1-impossible-stellar-black-hole-milky-way-07855.html

https://www.livescience.com/massive-black-hole-shouldnt-exist-milky-way.html

 

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Yves Herbo et Traductions, Sciences-Faits-Histoires, 30-11-2019

 

 

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