Une équipe internationale dirigée par le professeur LIU Jifeng de l'Observatoire astronomique national de Chine de l'Académie chinoise des sciences (NAOC) a repéré un trou noir stellaire d'une masse 70 fois supérieure à celle du soleil. Le trou noir monstre est situé 15, 000 années-lumière de la Terre et a été nommé LB-1 par les chercheurs.

On estime que la galaxie de la Voie lactée contient 100 millions de trous noirs stellaires, des corps cosmiques formés par l'effondrement d'étoiles massives et si dense que même la lumière ne peut s'échapper. Jusqu'à maintenant, les scientifiques avaient estimé la masse d'un trou noir stellaire individuel dans notre galaxie à pas plus de 20 fois celle du soleil. Mais la découverte d'un énorme trou noir par une équipe de scientifiques internationaux dirigée par la Chine a renversé cette hypothèse.

L'équipe, dirigé par le professeur LIU Jifeng de l'Observatoire astronomique national de Chine de l'Académie chinoise des sciences (NAOC), repéré un trou noir stellaire avec une masse 70 fois supérieure à celle du soleil. Le trou noir monstre est situé à 15 000 années-lumière de la Terre et a été nommé LB-1 par les chercheurs. La découverte est rapportée dans le dernier numéro de La nature .

La découverte a été une grande surprise. "Des trous noirs d'une telle masse ne devraient même pas exister dans notre galaxie, selon la plupart des modèles actuels d'évolution stellaire, " a déclaré le professeur LIU. "Nous avons pensé que les étoiles très massives avec la composition chimique typique de notre galaxie doivent évacuer la plupart de leur gaz dans des vents stellaires puissants, alors qu'ils approchent de la fin de leur vie. Par conséquent, ils ne devraient pas laisser derrière eux un reste aussi massif. LB-1 est deux fois plus massif que ce que nous pensions possible. Désormais, les théoriciens devront relever le défi d'expliquer sa formation."

Jusqu'à il y a quelques années à peine, les trous noirs stellaires n'ont pu être découverts que lorsqu'ils ont englouti le gaz d'une étoile compagnon. Ce processus crée de puissantes émissions de rayons X, détectable depuis la Terre, qui révèlent la présence de l'objet effondré.

La grande majorité des trous noirs stellaires de notre galaxie ne sont pas engagés dans un banquet cosmique, bien que, et ainsi n'émettent pas de rayons X révélateurs. Par conséquent, seulement environ deux douzaines de trous noirs stellaires galactiques ont été bien identifiés et mesurés.

Pour contrer cette limitation, Le professeur LIU et ses collaborateurs ont étudié le ciel avec le télescope spectroscopique à fibre multi-objets à grande zone de ciel de Chine (LAMOST), à la recherche d'étoiles en orbite autour d'un objet invisible, tiré par sa gravité.

Cette technique d'observation a été proposée pour la première fois par le scientifique anglais visionnaire John Michell en 1783, mais cela n'est devenu possible qu'avec les récentes améliorations technologiques des télescopes et des détecteurs. Toujours, une telle recherche revient à chercher l'aiguille proverbiale dans une botte de foin :seule une étoile sur mille peut tourner autour d'un trou noir.

Après la découverte initiale, les plus grands télescopes optiques du monde, le Gran Telescopio Canarias espagnol de 10,4 m et le télescope Keck I de 10 m aux États-Unis, ont été utilisés pour déterminer les paramètres physiques du système. Les résultats étaient tout simplement fantastiques :une étoile huit fois plus lourde que le soleil tournait tous les 79 jours autour d'un trou noir de 70 masses solaires.

La découverte de LB-1 cadre bien avec une autre percée en astrophysique. Récemment, le Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) et les détecteurs d'ondes gravitationnelles Virgo ont commencé à capter des ondulations dans l'espace-temps causées par des collisions de trous noirs dans des galaxies lointaines. Curieusement, les trous noirs impliqués dans de telles collisions sont également beaucoup plus gros que ce qui était auparavant considéré comme typique.

L'observation directe de LB-1 prouve que cette population de trous noirs stellaires trop massifs existe même dans notre propre arrière-cour. "Cette découverte nous oblige à réexaminer nos modèles de formation des trous noirs de masse stellaire, " a déclaré le directeur de LIGO, le professeur David Reitze de l'Université de Floride aux États-Unis.

"Ce résultat remarquable ainsi que les détections LIGO-Virgo de collisions binaires de trous noirs au cours des quatre dernières années indiquent vraiment une renaissance de notre compréhension de l'astrophysique des trous noirs, " dit Reitze.