Non seulement un énorme noir récemment découvert est aussi le trou noir de masse stellaire le plus éloigné jamais détecté. À l'aide du Very Large Telescope de l'ESO, les astronomes ont observé six millions d'années-lumière de la Terre dans une galaxie spirale appelée NGC 300 et ont trouvé un trou noir d'une masse supérieure à quinze fois celle du Soleil. Cela en fait le deuxième trou noir de masse stellaire le plus massif jamais trouvé. Mais il pourrait bientôt s'agrandir. Le trou noir semble avoir un partenaire proche, une étoile Wolf-Rayet massive qui deviendra probablement un trou noir lui-même, et les deux trous noirs pourraient fusionner en un objet encore plus massif.
En 2007, une source de rayons X dans NGC 300 a été découverte avec l'observatoire de rayons X XMM-Newton et l'observatoire Swift. "Nous avons enregistré des émissions de rayons X périodiques et extrêmement intenses, un indice qu'un trou noir pourrait se cacher dans la région", a déclaré Stefania Carpano, membre de l'ESA.
Des observations ultérieures avec l'instrument FORS2 du VLT (un réducteur optique et proche UV FOcal et un spectrographe à faible dispersion) ont confirmé leur intuition, mais ont également montré que le trou noir et l'étoile Wolf-Rayet se sont tournés toutes les 32 heures. Les astronomes ont également découvert que le trou noir retire la matière de l'étoile en orbite.
«Il s’agit en effet d’un couple très« intime »», a déclaré le collaborateur Robin Barnard. "Comment un système aussi étroitement lié a été formé reste un mystère."
Les trous noirs de masse stellaire sont les derniers vestiges extrêmement denses de l'effondrement d'étoiles très massives. Ces trous noirs ont des masses jusqu'à environ vingt fois la masse du Soleil, contrairement aux trous noirs supermassifs, trouvés au centre de la plupart des galaxies, qui peuvent peser un million à un milliard de fois plus que le Soleil. Jusqu'à présent, une vingtaine de trous noirs de masse stellaire ont été découverts.
Un seul autre système de ce type a déjà été vu, mais d'autres systèmes comprenant un trou noir et une étoile compagnon ne sont pas inconnus des astronomes. Sur la base de ces systèmes, les astronomes voient une connexion entre la masse du trou noir et la chimie galactique.
"Nous avons remarqué que les trous noirs les plus massifs ont tendance à se trouver dans des galaxies plus petites qui contiennent des éléments chimiques moins" lourds "", a déclaré Crowther. "De plus grandes galaxies, plus riches en éléments lourds, comme la Voie lactée, ne réussissent qu'à produire des trous noirs avec des masses plus petites."
Les astronomes pensent qu'une concentration plus élevée d'éléments chimiques lourds influence la façon dont une étoile massive évolue, augmentant la quantité de matière qu'elle rejette, ce qui entraîne un trou noir plus petit lorsque le reste s'effondre finalement.
Dans moins d'un million d'années, ce sera au tour de la star de Wolf – Rayet de devenir supernovae et de devenir un trou noir. "Si le système survit à cette deuxième explosion, les deux trous noirs fusionneront, émettant de grandes quantités d'énergie sous forme d'ondes gravitationnelles lors de leur combinaison", a déclaré Crowther.
Mais cela n'arrivera pas avant quelques milliards d'années. "Notre étude montre cependant que de tels systèmes pourraient exister, et ceux qui ont déjà évolué en un trou noir binaire pourraient être détectés par des sondes d'ondes gravitationnelles, telles que LIGO ou Virgo."
Papier: NGC 300 1-X est un binaire Wolf-Rayet / Black Hole
Source: ESO
