A’après avoir sommeillé pendant plusieurs décennies, un trou noir s’est réveillé pour capturer un objet cosmique de faible masse, une naine brune ou une planète géante, qui s’est approché trop près de lui. Un événement similaire d’absorption, même s’il ne s’agira que d’un nuage de gaz, se produira prochainement dans le trou noir situé au centre de notre galaxie, la Voie lactée.

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    C'est au sein de la galaxie NGC 4845, située à une distance de 47 millions d'années-lumière de la Terre, que Integral, le satellite d'observation spatiale de l'Esa, a débusqué le réveil d'un trou noir affamé. La découverte a été suivie d'autres observations complémentaires venant des satellites XMM-Newton de l'Esa et Swift de la Nasa ainsi que de l'observatoire japonais Maxi X-ray, qui est installé à bord de la Station spatiale internationale.

    Alors qu'ils utilisaient Integral pour étudier une galaxie, les astronomesastronomes ont aperçu une émission brillante de rayons Xrayons X, issue d'un endroit différent et qui se trouvait dans le même champ d'observation. Avec XMM-NewtonXMM-Newton, son origine a pu être confirmée en tant que NGC 4845, une galaxie qui n'avait jamais été détectée auparavant avec des niveaux d'énergiesénergies aussi élevés.

    SwiftSwift et Maxi ont permis de tracer l'émission de la galaxie depuis son maximum atteint en janvier 2011, quand elle s'est éclairée avec un facteur 1.000 avant de s'affaiblir au cours de la même année. « Cette observation, venant d'une galaxie qui était restée muette pendant au moins 20 à 30 ans, était complètement inattendue », explique Marek Nikolajuk de l'Université de Bialystok en Pologne, l'auteur principal de l'article publié dans Astronomy and Astrophysics.

    C'est au sein de la galaxie NGC 4845, située à 47 millions d'années-lumière de nous, que le satellite d'observation spatiale Integral a surpris le réveil d'un trou noir. © <em>Hubble Space Telescope</em>, Nasa, Esa

    C'est au sein de la galaxie NGC 4845, située à 47 millions d'années-lumière de nous, que le satellite d'observation spatiale Integral a surpris le réveil d'un trou noir. © Hubble Space Telescope, Nasa, Esa

    Un trou noir qui joue avec sa proie

    En analysant les caractéristiques de ce rayonnement, les astronomes ont pu déterminer que l'émission venait d'un halo de matièrematière situé autour d'un trou noirtrou noir, qui se trouve au centre de la galaxie. Ce trou noir était alors en train de s'étirer avant d'essayer de capturer un objet ayant 14 à 30 fois la massemasse de Jupiter. Cette valeur correspond aux naines brunes, des objets substellaires qui ne sont pas assez massifs pour produire une réaction de fusionfusion de l'hydrogènehydrogène dans leur cœurs et ne peuvent donc pas devenir des étoiles.

    Les auteurs constatent aussi que si la masse de cet objet céleste avait été inférieure (de seulement quelques fois la taille de JupiterJupiter), il aurait fait partie de la catégorie des planètes géantes gazeuses. D'après des études récentes, des objets de ce genre flottant librement et ayant une masse planétaire pourraient exister en grand nombre dans les galaxies, après avoir été éjectés de leurs systèmes solaires d'origine à cause des interactions gravitationnelles.

    Le trou noir qui se trouve au centre de NGC 4845 dispose d'une masse estimée à environ 300.000 fois celle de notre Soleil. Et il aime jouer avec sa proie : la manière avec laquelle l'émission s'est éclairée et s'est effacée montre qu'une période de deux à trois mois s'est écoulée, entre le moment où l'objet fut perturbé, et le moment où les débris commencèrent à se réchauffer aux alentours du trou noir. Les scientifiques estiment que seules les couches extérieures ont été capturées par le trou noir, correspondant à environ 10 % de la masse totale de l'objet, et qu'un cœur plus dense a été épargné.