Il y a quelque chose d’étrange dans les trous noirs découverts jusqu’à présent. Nous avons trouvé de nombreux trous noirs plus petits, avec des masses inférieures à 100 fois celle du soleil, et de nombreux trous noirs énormes, avec des masses des millions, voire des milliards de fois, celles du soleil. Mais nous n’avons trouvé pratiquement aucun trou noir dans la gamme de masse intermédiaire, sans doute pas assez pour confirmer leur existence, et on ne sait pas vraiment pourquoi.
Désormais, les astronomes utilisent le télescope spatial Hubble pour rechercher ces trous noirs manquants. Hubble a j'ai déjà trouvé des preuves de trous noirs dans cette gamme intermédiaire, et il est désormais utilisé pour rechercher des exemples à quelques milliers d'années-lumière de la Terre.
Il est difficile de repérer ces trous noirs intermédiaires car leur effet sur les étoiles qui les entourent est plus modeste que celui des énormes trous noirs supermassifs que les astronomes observent habituellement. Hubble a observé des cibles comme Messier 4, un amas globulaire censé contenir un trou noir d'une masse environ 800 fois supérieure à celle du soleil. Le trou noir ne peut pas être observé directement, mais sa présence peut être déduite en observant ses effets subtils sur les étoiles proches.
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Les chercheurs ont également utilisé les données de Gaia, un projet visant à créer une carte 3D des étoiles de la Voie lactée, qui a permis de fournir des informations sur la forme de l'amas globulaire. Même avec ces deux télescopes puissants, il reste difficile pour les chercheurs de savoir qu'ils regardent un trou noir ou un groupe d'objets moins denses comme des étoiles à neutrons ou des objets blancs nains.
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"En utilisant les dernières données de Gaia et Hubble, il n'a pas été possible de faire la distinction entre une population sombre de restes stellaires et un une seule source ponctuelle plus grande », a expliqué l'auteur principal de la recherche, Eduardo Vitral du Space Telescope Science Institute, dans un déclaration. "Une des théories possibles est donc qu'au lieu d'être constituée d'un grand nombre de petits objets sombres séparés, cette masse sombre pourrait être un trou noir de taille moyenne."
S’il y avait un groupe d’objets rapprochés, ils devraient être entassés dans une formation instable. L’explication la plus probable est qu’il existe un seul trou noir avec une masse intermédiaire.
"Nous sommes convaincus que nous disposons d'une très petite région avec une masse très concentrée", a déclaré Vitral. « Elle est environ trois fois plus petite que la masse sombre la plus dense que nous avions trouvée auparavant dans d’autres amas globulaires. La région est plus compacte que ce que nous pouvons reproduire avec des simulations numériques lorsque nous prenons en compte compte une collection de trous noirs, d’étoiles à neutrons et de naines blanches séparés au niveau de l’amas. centre. Ils ne sont pas capables de former une concentration de masse aussi compacte.
Cela signifie que les chercheurs ne peuvent pas être complètement sûrs d’avoir trouvé l’un des trous noirs intermédiaires insaisissables, mais c’est une possibilité certaine. Et cela signifie que d’autres recherches intéressantes sont à venir. "La science consiste rarement à découvrir quelque chose de nouveau en un seul instant", a déclaré Timo Prusti, scientifique de la mission Gaia. "Il s'agit de devenir progressivement plus sûr d'une conclusion, et cela pourrait être une étape vers la certitude de l'existence de trous noirs de masse intermédiaire."
La recherche est publiée dans la revue Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.
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