Astronomers confirm the existence of a lone black hole
Des astronomes confirment l'existence d'un trou noir solitaire
Par Bob Yirka, Phys.org
Champ WFC3 F814W de 2,4 × 2,0 illustrant le champ OGLE-2011-BLG-0462 à l'époque finale en 2022. L'étoile source et sa voisine plus brillante sont indiquées. Une étoile faible se trouve juste au sud-est de sa voisine, mais son influence sur l'astrométrie de la source est limitée. Pour chaque étoile, un cercle vert indique sa position à E1 en 2011, et un cercle rouge indique sa position à E11 en 2022. Les étoiles de ce champ galactique se déplacent généralement d'environ 1 pixel WFC3/UVIS (0,040) sur une période de 11 ans. Crédit : The Astrophysical Journal (2025). DOI : 10.3847/1538-4357/adbe6e
Une équipe d'astronomes du Space Telescope Science Institute, en collaboration avec un collègue du Centre de recherche sur les exoplanètes de l'Université de St Andrews et un autre de l'Observatoire européen austral, a confirmé l'existence d'un trou noir solitaire. Dans leur article publié dans The Astrophysical Journal, le groupe décrit comment ils ont étudié de nouvelles données concernant un objet observé plusieurs années auparavant afin de confirmer son identité.
En 2022, des membres de la même équipe ont annoncé la découverte de ce qu'ils ont décrit comme un « objet sombre » se déplaçant dans la constellation du Sagittaire. Ils ont suggéré qu'il pourrait s'agir d'un trou noir solitaire. Peu après, une deuxième équipe de recherche a contesté ce résultat, suggérant qu'il s'agissait plus probablement d'une étoile à neutrons. Après avoir poursuivi l'étude de l'objet, l'équipe de recherche initiale a trouvé de nouvelles preuves étayant son hypothèse initiale selon laquelle il s'agirait probablement d'un trou noir solitaire.
Avant cette nouvelle découverte, tous les trous noirs identifiés avaient également une étoile compagne. Leur découverte est due à leur impact sur la lumière émise par cette étoile. Sans une telle étoile, il serait très difficile d'observer un trou noir. Celui identifié par l'équipe n'a été remarqué que parce qu'il est passé devant une étoile lointaine non compagne, amplifiant sa lumière et décalant sa position dans le ciel pendant un court instant.
L'équipe de recherche a réalisé ses premières observations à partir des données de Hubble recueillies entre 2011 et 2017. Cette fois, elle a examiné les données de Hubble pour les années 2021 et 2022, ainsi que celles de la sonde spatiale Gaia. Elle a constaté que l'objet étudié était environ sept fois plus massif que le Soleil, ce qui montre qu'il ne pouvait s'agir d'une étoile à neutrons, ne laissant qu'un trou noir comme seule hypothèse.
De plus, la deuxième équipe de recherche a révisé son évaluation de l'étoile à neutrons en 2023, convenant que l'objet était bien un trou noir. Ils ont découvert que l'objet mesurait environ six masses solaires, mais l'incertitude plus élevée de leurs mesures les rend cohérentes avec les résultats plus récents.
La dernière étude de l'équipe de recherche initiale confirme pour la première fois l'existence d'un trou noir isolé. Ils espèrent en découvrir d'autres exemples grâce au télescope spatial Nancy Grace Roman, dont le lancement est prévu en 2027.
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RESUME
Des astronomes confirment l'existence d'un trou noir solitaire.
Une équipe d'astronomes du Space Telescope Science Institute, en collaboration avec un collègue du Centre de recherche sur les exoplanètes de l'Université de St Andrews et un autre de l'Observatoire européen austral, a confirmé l'existence d'un trou noir solitaire. Dans leur article publié dans The Astrophysical Journal, ils décrivent comment ils ont étudié de nouvelles données concernant un objet observé plusieurs années auparavant afin de confirmer son identité.
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COMMENTAIRES
Cet article montre les les difficultes a la detection d un trou noir ''silencieux'' ::il a fallu qu il fasse office de rideau pour cacher brièvement la lumiere d une etoile connue !
Voici pour mes élèves queques explications :
1/
Pour détecter un trou noir, les astrophysiciens s'appuient d'habitude sur les ondes gravitationnelles ou les rayons X. Pour capter des ondes gravitationnelles, il faut patienter car elles sont provoquées par la fusion de deux trous noirs, ou d'un trou noir avec une étoile à neutrons.
2/L approche de gaz ou de poussieres peut declancher autour dui trou des disques d accretion et révéler sa présence
Il peut modifier aussi l orbite d uneétoile voisine etc
3/ Toutes les étoiles ''mourantes'' ne produisent pas des trous noirs
En astrophysique, la limite d'Oppenheimer-Volkoff, ou limite de Tolmann-Oppenheimer-Volkoff, correspond à la masse maximale théorique que peut avoir une étoile à neutrons. Au-delà de cette valeur, l'objet s'effondre alors en trou noir. La valeur de cette masse limite est d'environ 1,5 à 3 masses solaireset est à comparer avec la limite de Chandrasekhar pour les naines blanches. Cette limite est la valeur de la masse maximale du cœur de l'étoile. Les observations placent actuellement cette limite entre 2,2 et 2,7 masses solaires
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More information: Kailash C. Sahu et al, OGLE-2011-BLG-0462: An Isolated Stellar-mass Black Hole Confirmed Using New HST Astrometry and Updated Photometry, The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/adbe6e
Journal information: Astrophysical Journal
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