Une équipe internationale a identifié le trou noir le plus lourd de notre galaxie, avec une masse 33 fois supérieure à celle du soleil, à l'aide des données de la sonde spatiale Gaia. (Concept de l'artiste.) Crédit : Issues.fr.com
Les chercheurs utilisant le vaisseau spatial européen Gaia ont découvert un trou noir dans un système binaire, situé à 1 500 années-lumière et pesant 33 fois la masse du soleil, ce qui en fait le plus lourd connu au monde. voie Lactée.
Le trou noir, découvert grâce aux données de l'Union européenne Gaïa vaisseau spatial, est plus de trois fois plus lourd que les trous noirs connus de notre galaxie.
Une équipe internationale de chercheurs, avec la participation de chercheurs de l'Université de Tel Aviv (TAU) dirigée par le professeur Tsevi Mazeh, a découvert une étoile qui orbite autour d'un trou noir 33 fois plus lourd que la masse du soleil et se trouve à 1 500 années-lumière de la Terre. . Le trou noir, découvert grâce aux données de l'Union européenne Gaïa vaisseau spatial, est plus de trois fois plus lourd que les autres trous noirs connus de notre galaxie.
Le Gaïa le vaisseau spatial a été lancé par le Agence spatiale européenne en 2013 et mesure depuis lors régulièrement la position et la luminosité de plus d’un milliard d’étoiles de notre galaxie – la Voie lactée – avec une précision sans précédent, équivalente à la détermination précise de la position d’un seul grain de sable sur la Lune au millimètre près.
Une organisation regroupant des centaines de scientifiques à travers l’Europe traite les données provenant du vaisseau spatial et les rend accessibles à l’ensemble de la communauté scientifique. Le groupe de recherche dirigé par le professeur (émérite) Tsevi Mazeh, de l'école de physique et d'astronomie Raymond et Beverly Sackler de TAU, participe à l'étude des systèmes d'étoiles binaires découverts à l'aide des données du vaisseau spatial. La recherche a été publiée dans la prestigieuse revue Astronomie et astrophysique.
Cette vue d'artiste compare côte à côte trois trous noirs stellaires de notre galaxie : Gaia BH1, Cygnus X-1 et Gaia BH3, dont les masses sont respectivement 10, 21 et 33 fois celles du Soleil. Gaia BH3 est le trou noir stellaire le plus massif découvert à ce jour dans la Voie Lactée. Les rayons des trous noirs sont directement proportionnels à leurs masses, mais notez que les trous noirs eux-mêmes n’ont pas été directement imagés. Crédit: ESO/M. Messager de Korn
Le large échantillon d’étoiles binaires devrait également inclure des systèmes comprenant un trou noir – l’un des objets célestes les plus rares de l’univers. L'existence d'un trou noir est l'un des phénomènes les plus étonnants de l'univers, dont l'existence a été prédite par la théorie de la relativité générale d'Einstein en 1939.
Selon la théorie admise, lorsque le combustible nécessaire au processus de combustion nucléaire qui a lieu au cœur d'une étoile s'épuise, celle-ci s'effondre sur elle-même, vers son centre. Si l’étoile est suffisamment massive, toute la matière restante s’effondre en un seul point d’une densité infinie. Il est donc possible de voir le trou noir comme le « cadavre » d’une étoile qui a terminé son cycle de vie et s’est effondrée sur elle-même.
Les astrophysiciens tentent encore de comprendre les conditions extrêmes qui conduisent à l'effondrement de la matière en un point central, et c'est pourquoi chaque découverte d'un trou noir s'accompagne d'un énorme enthousiasme parmi les astronomes.
Il est très difficile de découvrir des trous noirs, car la lumière ne peut pas vaincre la forte force gravitationnelle qui se trouve à proximité. Lorsqu'un trou noir est dans un système binaire avec une étoile normale, le mouvement de l'étoile visible permet de mesurer la masse de son partenaire invisible et ainsi prouver qu'il s'agit bien d'un trou noir. En effet, en quelques années seulement, le Gaïa le vaisseau spatial a déjà découvert deux trous noirs.
Professeur Tsevi Mazeh. Crédit : Université de Tel Aviv
Dans l'espoir que les données qui continuent d'être collectées par le vaisseau spatial mèneront à la découverte d'autres trous noirs, le professeur Mazeh et le professeur Laurent Eyer de l'Université de Genève ont créé une petite équipe pour trouver des trous noirs en utilisant les données du vaisseau spatial. , parmi lesquels des scientifiques de France, d'Allemagne, d'Espagne, de Belgique, de Pologne et de Suisse.
En examinant les nouvelles données, l’équipe est tombée sur un système binaire contenant un trou noir spécial, comme on n’en a jamais trouvé auparavant, avec une masse de 33 masses solaires, à environ 1 500 années-lumière de nous. Le nouveau trou noir est plus de trois fois plus lourd que tout autre trou noir connu dans la Voie lactée. Le système binaire, nommé Gaia BH3, contient une étoile ordinaire qui semble s'être formée il y a plus de dix milliards d'années, alors que notre galaxie était encore très jeune. L'étoile tourne autour du trou noir selon un cycle de 11 ans.
À la suggestion du professeur Mazeh, il a été décidé de publier cette révélation sensationnelle dès maintenant et de ne pas attendre la publication ordonnée de tous les systèmes découverts. L'ensemble de l'équipe du vaisseau spatial, y compris les chercheurs de TAU — le professeur Shay Zucker, directeur de la Porter School of Environment and Earth Sciences, le Dr Simchon Faigler, le Dr Sahar Shahaf (maintenant à l'Institut Weizmann), le Dr Dolev Bashi (maintenant à l'Institut Weizmann) l'Université de Cambridge), Avraham Binnenfeld (étudiant-chercheur) et Oded Orenstein (étudiant de deuxième année de premier cycle) — sont répertoriés comme contributeurs à l'article scientifique publié aujourd'hui qui rend compte de la découverte.
Professeur Tsevi Mazeh : « Il s’agit d’une découverte passionnante du trou noir le plus lourd d’un système binaire connu aujourd’hui dans la galaxie. Environ trente ans se sont écoulés depuis la première hypothèse de l'existence d'un trou noir jusqu'à la découverte du premier trou noir, et plus de cinquante ans se sont écoulés avant que nous puissions découvrir Gaia BH3 — le système binaire avec le cycle le plus long connu aujourd'hui. Il est étonnant de voir comment l’humanité parvient à parcourir les vastes étendues de l’univers et à découvrir des objets aussi mystérieux. Je suis convaincu que cette découverte mènera à un nouveau mode de pensée concernant la présence et la prévalence des trous noirs qui parcourent les étendues de notre galaxie.
