La Nasa découvre un «mini» trou noir dans l'espace

Ce «petit» trou noir a pu être détecté dans la constellation de l'Autel, qui est visible de l'hémisphère Sud, et fait partie d'un système binaire baptisé poétiquement XTE J1650-500. Ce trou noir est donc lié à une étoile, normale celle-là, dont il aspire la matière. Les gaz attirés vers le trou noir s'accumulent dans un disque d'accrétion, où ils décrivent une spirale avant de tomber dans le gouffre (voir vidéo ci-dessous).

Quelle est l'origine de ces étranges objets cosmiques? Les trous noirs stellaires sont créés par l'effondrement gravitationnel du noyau central d'étoiles massives. À la fin de leur vie, lorsqu'elles ont épuisé le carburant qui les fait briller, ces étoiles éjectent leurs couches les plus externes dans l'espace. Si leur masse initiale est suffisante - soit environ 10 fois la masse du Soleil selon les théories actuelles -, le centre de l'étoile pourra se contracter en un objet qui a une densité inimaginable. La matière sera alors si compactée que même la lumière ne pourra pas s'échapper de sa «surface», d'où l'expression «trou noir».

À l'aide des données précises transmises par le satellite Rossi X-ray Timing Explorer, Nikolai Shaposhnikov et Lev Titarchuk - tous deux du Goddard Space Flight Center de la Nasa - ont été en mesure d'estimer avec précision la masse du trou noir XTE J1650, qui avait été détecté en l'an 2001. À l'aide de la distribution du gaz qui s'accumule autour de ce trou noir, ces scientifiques ont pu déterminer que sa masse s'établit à 3,8 fois la masse du Soleil.

«Ce trou noir repousse vraiment les limites. Depuis plusieurs années, les astronomes voulaient savoir quelle était la plus petite masse possible pour un trou noir, et ce petit objet est un grand pas vers la réponse à cette question», explique Nikolai Shaposhnikov, l'auteur principal de cette étude.

À 3,8 masses solaires, on peut difficilement parler d'un poids plume, mais ce trou noir se rapproche cependant de la limite inférieure théorique. En 1939, Robert Oppenheimer a en effet calculé que si un noyau stellaire s'effondre sous l'effet de sa propre force gravitationnelle, une masse de 3,3 masses solaires fera de lui un trou noir.

Étant donné la densité extrême de la matière dans les trous noirs, les scientifiques estiment que XTE J1650 aurait un diamètre de seulement 24 kilomètres, c'est-à-dire moins que la longueur de l'île de Montréal. «Cela fait de ce trou noir un des plus petits objets que nous ayons découverts à l'extérieur du système solaire», remarque Nikolai Shaposhnikov. Vous trouverez davantage de détails dans les communiqués de la Nasa, ici et là.

L'effondrement gravitationnel des noyaux d'étoiles massives n'est pas la seule façon de produire des trous noirs. Il existe en effet des trous noirs supermassifs au centre de certaines galaxies; notre propre Voie lactée aurait ainsi un gigantesque trou noir de 2,3 millions de fois la masse du Soleil en son coeur. Selon une théorie, des «micros » trous noirs de toute taille auraient pu se former lors de l'explosion primordiale qui aurait créé l'univers - le «Big Bang» -, mais cette prédiction n'a jamais pu être confirmée par des observations astronomiques. Autres détails dans l'article Naissance d'un trou noir sur Wikipedia.