Une équipe internationale d'astrophysiciens a trouvé des signatures distinctives d'horizons d'événements de trous noirs, les séparant indubitablement des étoiles à neutrons, qui sont des objets comparables à des trous noirs en masse et en taille mais confinés dans une surface dure. C'est de loin la signature stable la plus forte des trous noirs de masse stellaire à ce jour. L'équipe composée de M. Srimanta Banerjee et du professeur Sudip Bhattacharyya du Tata Institute of Fundamental Research, Inde, et le professeur Marat Gilfanov et le professeur Rashid Sunyaev de l'Institut Max Planck d'astrophysique, Allemagne et Institut de recherche spatiale de l'Académie des sciences de Russie, La Russie publie cette recherche dans un article qui a été accepté pour publication dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society .

Un trou noir est un objet cosmique exotique sans surface dure prédit par la théorie de la relativité générale d'Einstein. Bien qu'il n'ait pas de surface, il est confiné dans une frontière invisible, appelé horizon des événements, d'où rien, même pas de lumière, peut s'échapper. La preuve définitive de l'existence de tels objets est un Saint Graal de la physique et de l'astronomie modernes.

Un seul trou noir supermassif - d'une masse plus de 6 milliards de fois la masse du Soleil - a jusqu'à présent été imagé en utilisant le rayonnement environnant dans les longueurs d'onde radio. Mais les trous noirs de masse stellaire - avec des masses d'environ dix fois la masse du Soleil - devraient courber l'espace-temps autour d'eux au moins dix mille milliards de fois plus qu'un tel trou noir supermassif. De tels trous noirs plus petits sont donc indispensables pour sonder certains aspects extrêmes de la nature. Lorsque ces petits trous noirs fusionnent, ils pourraient être déduits des ondes gravitationnelles. De telles ondes sont des événements transitoires, durant une fraction de seconde et il est d'un immense intérêt d'avoir une preuve définitive de l'existence d'un trou noir stable de masse stellaire, qui brillent principalement aux rayons X en dévorant la matière d'une étoile compagne.

Une étoile à neutrons, l'objet connu le plus dense de l'univers avec une surface dure, peut également briller dans les rayons X en accrétant la matière d'une étoile compagnon de la même manière, caractérisé par un rendement extrêmement élevé de conversion de l'énergie de la masse résiduelle mc ² au rayonnement, de l'ordre de 20 %. Afin de prouver l'existence de trous noirs de masse stellaire, il faut les distinguer de telles étoiles à neutrons. Les auteurs de cette recherche ont fait exactement cela. À l'aide des données radiographiques d'archives du satellite d'astronomie désormais déclassé Rossi X-Ray Timing Explorer, ils ont identifié l'effet du manque de surface dure sur l'émission de rayons X observée, et ont ainsi trouvé une signature extrêmement forte d'accrétion de trous noirs de masse stellaire.