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Découverte d’un cimetière d’étoiles

En cherchant un trou noir massif au centre d’un amas d’étoiles proche, Eduardo Vitral (X2015) et Gary Mamon (Institut d’Astrophysique de Paris) ont découvert une concentration de restes d'étoiles, dont la plupart de la masse semble être constituée de petits trous noirs.

Crédits : Nasa/Hubble

Les amas globulaires sont des systèmes stellaires extrêmement denses, dans lesquels les étoiles sont très rapprochées les unes des autres. Eduardo Vitral (X2015) et Gary Mamon (Institut d’Astrophysique de Paris) ont analysé l’amas NGC 6397 dans la constellation de l’Autel, l’un des plus proches de la terre, à 7800 années-lumière, qui peut être visible à l’œil nu dans de bonnes conditions d’observation.

Pensant trouver en son centre un trou noir dit de « masse intermédiaire », ils ont analysé les mouvements et positions des étoiles de l’amas NGC 6397 avec des données des télescopes spatiaux Hubble et Gaia et ont ensuite modélisé la distribution de masse dans cet amas.

Les chercheurs ont bien trouvé une masse invisible au centre, mais leur modélisation a révélé que cette masse n’était pas ponctuelle comme elle aurait dû l’être en présence d’un trou noir plus massif : la masse s’étendait sur une échelle de quelques pourcents de la taille totale de l’amas.

Avec la théorie de l'évolution stellaire, ils ont conclu que la plus grande partie de cette masse pourrait être composée de petits trous noirs, formés très tôt à la fin de vie des étoiles très massives. Cette conclusion remarquable dépend de l’hypothèse que les trous noirs ne s’échappent généralement pas de l’amas.

Cette recherche a été partiellement financée par une bourse de doctorat AMX de l’École polytechnique et leur découverte a été diffusée par la NASA et par l’ESA.

En savoir plus : sur le site de l’ESA, sur le site de la NASA