Il est difficile de trouver des trous noirs, car ils sont complètement noirs. Dans certains cas, les trous noirs provoquent des effets visibles. Par exemple, si un trou noir a une étoile compagne, le gaz qui s'écoule dans le trou noir s'accumule autour de lui et forme un disque. Le disque se réchauffe en raison de l'énorme attraction gravitationnelle du trou noir et émet un rayonnement intense. Mais si un trou noir flotte seul dans l'espace, aucune émission ne serait observable en venant de celui-ci.

Une équipe de recherche dirigée par Masaya Yamada, un étudiant diplômé à l'Université Keio, Japon, et Tomoharu Oka, professeur à l'université Keio, utilisé le télescope ASTE au Chili et le radiotélescope de 45 m à l'observatoire radio de Nobeyama, tous deux exploités par l'Observatoire national d'astronomie du Japon, d'observer des nuages ​​moléculaires autour du reste de supernova W44, situé 10, 000 années-lumière de nous. Leur objectif principal était d'examiner la quantité d'énergie transférée de l'explosion de la supernova au gaz moléculaire environnant, mais ils ont trouvé des signes d'un trou noir caché au bord de W44.

Au cours de l'enquête, l'équipe a trouvé un nuage moléculaire compact avec un mouvement énigmatique. Ce nuage, nommé la « balle, " a une vitesse de plus de 100 km/s, qui dépasse la vitesse du son dans l'espace interstellaire de plus de deux ordres de grandeur. En outre, ce nuage, avec la taille de deux années-lumière, recule contre la rotation de la Voie lactée.

Pour enquêter sur l'origine de la balle, l'équipe a effectué des observations intensives du nuage de gaz avec ASTE et le radiotélescope Nobeyama 45-m. Les données indiquent que la balle semble sauter du bord du reste de la supernova W44 avec une immense énergie cinétique. "La majeure partie de la balle a un mouvement d'expansion avec une vitesse de 50 km/s, mais la pointe du Bullet a une vitesse de 120 km/s, " a déclaré Yamada. " Son énergie cinétique est quelques dizaines de fois plus grande que celle injectée par la supernova W44. Il semble impossible de générer un tel nuage énergétique dans des environnements ordinaires."

L'équipe a proposé deux scénarios pour la formation du Bullet. Dans les deux cas, une source de gravité sombre et compacte, peut-être un trou noir, a un rôle important. Un scénario est le "modèle d'explosion" dans lequel une enveloppe de gaz en expansion du reste de la supernova passe par un trou noir statique. Le trou noir attire le gaz très près de lui, provoquant une explosion, qui accélère le gaz vers nous après que l'obus à gaz ait passé le trou noir. Dans ce cas, les astronomes ont estimé que la masse du trou noir serait 3,5 fois la masse solaire ou plus. L'autre scénario est le "modèle d'irruption" dans lequel un trou noir à grande vitesse traverse un gaz dense et le gaz est entraîné par la forte gravité du trou noir pour former un flux de gaz. Dans ce cas, les chercheurs ont estimé que la masse du trou noir serait de 36 fois la masse solaire ou plus. Avec le jeu de données actuel, il est difficile pour l'équipe de distinguer quel scénario est le plus probable.

Des études théoriques ont prédit que 100 millions à 1 milliard de trous noirs devraient exister dans la Voie lactée, bien que seulement 60 ou plus aient été identifiés par des observations à ce jour. "Nous avons trouvé une nouvelle façon de découvrir les trous noirs parasites, " a déclaré Oka. L'équipe espère démêler les deux scénarios possibles et trouver des preuves plus solides d'un trou noir dans le Bullet avec des observations à plus haute résolution à l'aide d'un interféromètre radio, tels que l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).