Pour la première fois, les astronomes ont confirmé l'existence d'un trou noir seul – un sans étoile en orbite.
C'est «le seul jusqu'à présent», explique Kailash Sahu, astronome au Space Telescope Science Institute de Baltimore.
En 2022, Sahu et ses collègues ont découvert l'objet sombre traversant la constellation du Sagittaire. Une deuxième équipe a contesté la réclamation, affirmant que le corps pourrait plutôt être une star à neutrons. Les nouvelles observations du télescope spatial Hubble confirment maintenant que la masse de l'objet est si grande qu'elle doit être un trou noir, rapporte l'équipe de Sahu au 20 avril Journal astrophysique.
La découverte a fait la une des journaux il y a trois ans parce que tous les trous noirs de masse stellaire auparavant connus ont des étoiles compagnons qui trahissent leur présence. Dans chaque cas, l'étoile visible se précipite autour d'un objet invisible avec plus de trois fois la masse du soleil, indiquant un trou noir plutôt qu'une étoile à neutrons.
Bien que les trous noirs solitaires soient courants, ils sont difficiles à trouver. Celui en Sagittaire s'est révélé lorsqu'il passa devant une étoile de fond sombre, en magnifiant la lumière de l'étoile et en changeant lentement sa position en raison de la gravité du trou noir.
Ce passage s'est produit en juillet 2011, mais la position de la star est toujours en train de changer. «Il faut beaucoup de temps pour faire les observations», explique Sahu. « Tout est amélioré si vous avez une base de base plus longue et plus d'observations. »
La découverte originale reposait sur des mesures précises de Hubble des positions d'étoiles de 2011 à 2017. Les nouveaux travaux intègrent des observations Hubble de 2021 et 2022 ainsi que des données du vaisseau spatial Gaia.
Le résultat: le trou noir est environ sept fois plus massif que le soleil, donne ou prend 0,8 masses solaires. «L'incertitude est environ la moitié de ce que nous avions auparavant», explique Sahu. De plus, la deuxième équipe de recherche a révisé son évaluation en 2023 et a convenu que l'objet est un trou noir, trouvant une masse six fois celle du soleil mais avec une plus grande incertitude, le résultat est donc cohérent avec les Sahu.
Situé à 5 000 années-lumière de la Terre, ce trou noir est beaucoup plus proche que le supermassif au centre de la Voie lactée, qui se trouve également en Sagittaire mais environ 27 000 années-lumière de nous. La région riche en étoiles autour du centre galactique offre un terrain de chasse idéal pour les trous noirs solitaires passant devant les étoiles.
Sahu espère trouver des trous noirs solitaires supplémentaires en utilisant le télescope spatial romain Nancy Grace, prévu pour le lancement en 2027.
