Une équipe internationale d'astronomes dirigée par l'Université de Manchester a trouvé la preuve d'un nouveau trou noir « chaînon manquant » dans la galaxie de la Voie lactée, caché dans la constellation du Sagittaire.

Le trou noir est situé à environ 26, 000 années-lumière, ou 7,9 kiloparsecs (kpc), de la Terre dans un amas globulaire appelé, NGC 6624. Un amas globulaire est un essaim gravitationnel de millions d'étoiles anciennes occupant des régions de quelques années-lumière de diamètre.

L'équipe, dirigé par le Dr Benetge Perera, ont trouvé des preuves que le pulsar milliseconde (PSR B1820-30A) - un pulsar est hautement magnétisé, étoile à neutrons en rotation rapide qui émet un faisceau de rayonnement électromagnétique - dans NGC 6624, est très probablement en orbite autour d'un trou noir de masse intermédiaire (IMBH) situé au centre de l'amas. La masse du trou noir est si grande, c'est l'équivalent du poids de 7, 500 de nos soleils.

Le PSR B1820 30A est le pulsar connu le plus proche du centre de tout amas globulaire et c'est le premier pulsar à être trouvé en orbite autour d'un trou noir. La détection des IMBH est extrêmement importante car ils peuvent aider les astronomes à comprendre le "chaînon manquant" entre les trous noirs de masse stellaire (SMBH), le plus petit genre, et les trous noirs supermassifs (SMBH), qui sont les plus grands.

Dr Perera, du Jodrell Bank Center for Astrophysics de l'École de physique et d'astronomie de l'Université, explique :« Les densités stellaires élevées vers le centre des amas globulaires fournissent un environnement probable pour la formation de trous noirs massifs. La détection des IMBH est importante pour comprendre le chaînon manquant entre les différents types de trous noirs.

"On pense généralement qu'ils pourraient être formés par l'effondrement direct d'étoiles primordiales très massives ou par des fusions successives de trous noirs de masse stellaire et de collisions incontrôlées dans des amas denses d'étoiles jeunes."

Le pulsar a été découvert à l'aide du télescope Lovell, basé à Jodrell Bank, en 1990. Depuis lors, l'équipe a analysé plus de 25 ans d'observations du PSR B1820-30A faites avec le télescope. En plus de la Jodrell Bank, l'analyse comprenait des données obtenues à l'aide du radiotélescope de Nançay en France.

Professeur Andrew Lyne, également de l'École de physique et d'astronomie, explique l'importance de découvrir de tels pulsars :« Les pulsars comme le PSR B1820 30A agissent comme des horloges d'une précision fantastique et nous permettent de déterminer avec précision leur distance par rapport à la Terre de la même manière que les satellites de positionnement global. Le pulsar est donc très sensible à tout mouvement survenant. de la gravité d'autres objets massifs à proximité, comme les trous noirs, ce qui nous permet de les détecter plus facilement."

Le Dr Perera a ajouté :« Nous avons déterminé les paramètres orbitaux et la masse associée du PSR B1820-30A à partir du mouvement mesuré par la synchronisation du pulsar. En termes simples, cela signifie que nos résultats sont cohérents avec le fait que le pulsar est en orbite autour d'un trou noir central de masse intermédiaire.

"Cette découverte fournit une contribution importante à notre compréhension de la façon dont les trous noirs de masse intermédiaire et les amas eux-mêmes se forment et évoluent."