Premier aperçu de la naissance d’un trou noir stellaire
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Nous venons de recevoir un faire-part de naissance situé à 20 millions d’années-lumières. Le premier aperçu de la naissance d’un trou noir suite à l’effondrement d’une étoile.
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Quand les étoiles massives perdent leur carburant, elles meurent dans une grande explosion en émettant une grande quantité de matière et de lumière. La partie restante s’effondre en un trou noir qui est tellement dense que même la lumière ne peut pas s’échapper. C’est la théorie. Mais désormais, une équipe menée par Christopher Kochanek de l’université de l’Ohio a détecté quelque chose de spécial dans les données du télescope Hubble lorsque ce dernier observait la géante rouge N6946-BH1 qui est située à 20 millions d’années-lumières de la Terre.
Une étoile sur le déclin
Cette étoile, observée la première fois en 2004, était 25 fois plus massive que notre soleil. Kochanek et ses collègues ont trouvé que pendant certains mois en 2009, l’étoile s’est illuminé brièvement des millions de fois plus que notre soleil pour s’éteindre progressivement. Les images d’Hubble montrent qu’elle a disparu des longueurs d’onde visible, mais on peut détecter une faible lueur en infrarouge.
Ces observations correspondent avec la prévision de la théorie quand une étoile de cette taille se transforme en un trou noir. En premier lieu, l’étoile produit tellement de neutrinos qu’elle perd sa masse. Avec une masse plus faible, l’étoile perd une force gravitationnelle suffisante pour détacher le nuage d’ions d’hydrogène qui l’entourait. Quand ce nuage s’éloigne, alors il se refroidit permettant aux électrons détachés de se lier de nouveau à l’hydrogène. Cela provoque une lumière éclatante qui dure environ une année et quand elle s’éteint, alors il ne reste que le trou noir.
Il y a 2 autres explications possibles pour la disparition d’une étoile. Elle peut avoir fusionné avec une autre étoile ou elle est cachée par la poussière. Mais ces explications ne correspondent pas avec les données. Une fusion devrait briller plus que l’étoile d’origine et pendant plus longtemps et la poussière ne pourrait pas la cacher pendant une année. C’est un résultat excitant et on l’attendait depuis longtemps selon Stan Woosley de l’observatoire Lick en Californie. C’est peut-être le premier indice de l’effondrement d’une étoile pour devenir un trou noir selon Avi Loeb de l’université d’Harvard.
La découverte devra être confirmée et cela ne prendra pas longtemps. La matière, qui tombe dans le trou noir, doit émettre des rayons X dans un spectre particulier qu’on pourrait détecter avec l’observatoire Chandra X-Ray. Kochanek a déclaré que son équipe va collecter les données de Chandra dans les prochains mois. Même si Chandra ne voit rien, alors cela n’infirme pas le trou noir. L’équipe va continuer ses observations avec Hubble. Si l’étoile ne réapparait plus pendant une longue période, alors les probabilités augmentent qu’elle soit devenue un trou noir. Ces données vont permettre de comprendre la le cycle de la formation d’un trou noir et pourquoi dans certains cas, une étoile massive devient une étoile à neutrons plutôt qu’un trou noir.
Source : arXiv
