Vue d'artiste de trois trous noirs stellaires dans notre galaxie : Gaia BH1, Cygnus X-1 et Gaia BH3, dont les masses sont respectivement de 10, 21 et 33 fois celle du Soleil. Image : ESO/M. Kornmesser.
L’étude des données recueillies par la mission GAIA de l’ESA (Agence Spatiale Européenne) par l’équipe dirigée par Pasquale Panuzzo (Observatoire de Paris) a permis la découverte du trou noir le plus massif connu actuellement dans notre Galaxie (mis à part le trou noir supermassif qui règne au Centre de la Voie Lactée, à 26 000 années-lumière de la Terre, Sagittarius A et ses ~ 4 millions de fois la masse solaire….).
Gaia BH3 possède une masse de 33 fois celle de notre étoile, le Soleil. Il est situé à seulement 2 000 années-lumière de la Terre dans la constellation de l’Aigle. Le plus proche de nous, Gaia BH1, est, lui, à ~ 1 600 AL dans la constellation du Serpentaire.
Les données de la mission spatiale Gaia (ESA) ont été vérifiées, confirmées et élargies par des instruments au sol, sur le VLT (Very Large Telescope de l’ESO équipé de télescopes de 8,20 mètres de diamètre) situé au Chili, sur le télescope Mercator de La Palma (1,20 mètres de diamètre) en Espagne, ainsi que sur le télescope de 1,93 mètres de l’Observatoire de Haute Provence en France.
La masse moyenne des trous noirs de notre galaxie (mis à part Sagittarius A comme déjà indiqué) est de 10 masses solaires. Gaia BH3 est donc imposant. Pasquale Panuzzo indique dans un article du Journal du CNRS : « Jamais un trou noir de cette taille n'avait été détecté, si ce n’est dans des galaxies lointaines, à l’aide des observatoires gravitationnels Ligo-Virgo. » Ce sont les oscillations d’une étoile en orbite autour de Gaia BH3 (variations de position et de vitesse radiale) qui ont permis sa détection et l’estimation de sa masse. Les paires d’étoiles ont la plupart du temps une composition similaire. L’étude de la compagne visible a donc permis de pronostiquer que l’étoile effondrée en TN (donc invisible) devait être pauvre elle-même en métaux.
Habituellement, les trous noirs sont découverts grâce aux rayonnement X émis par la matière arrachée à l’étoile en orbite autour de lui. Ici, il s’agit d’un trou noir « dormant » rare. La compagne est trop éloignée pour se faire dépouiller par Gaia BH3. Autre bizarrerie, ce couple se déplace à contre-sens, dans une direction inverse au courant des étoiles du disque galactique !
Les données complètes ne devraient pas être disponible avant 2025, mais dans le communiqué de presse de l’ESO, Elisabetta Caffau, chercheuse CNRS à l'Observatoire de Paris - PSL, co-autrice de l'article (dans Astronomy & Astrophysics) et membre de la collaboration Gaia explique "Nous avons pris la décision exceptionnelle de publier cet article basé sur des données préliminaires avant la publication prochaine des données Gaia, en raison de la nature unique de cette découverte".
