Le Zwicky Transient Facility (ZTF) observe le ciel nordique
Les astronomes ont récemment signalé la découverte d’un trou noir stationnaire grâce aux données du Zwicky Transient Facility (ZTF), un système d’observation qui scrute le ciel nordique tous les deux jours. Étant donné que le ZTF enregistre chaque nuit des centaines de milliers d’événements célestes, il est impossible de passer au crible chaque observation à la recherche de trous noirs.
Afin d’optimiser cette quête, les chercheurs ont développé une intelligence artificielle (IA) capable de reconnaître des motifs lumineux caractéristiques des événements de marée causés par les trous noirs dévorant des étoiles. Alors que de tels événements ont déjà été observés dans les noyaux des galaxies, l’IA a analysé environ 500 000 événements transitoires par nuit et a réussi à identifier un TDE à l’extérieur du centre galactique en seulement trois mois.
« Je me souviens très clairement du moment où nous l’avons découvert. C’était un samedi, et tout le monde était très excité. Nous avons mis tout le reste de côté et avons commencé à mobiliser d’autres instruments pour obtenir davantage de données. Nous n’étions pas vraiment sûrs de trouver quelque chose si rapidement, donc il est étonnant que cela soit arrivé », a expliqué Robert David Stein.
Kollision entre deux trous noirs ?
Le trou noir récemment découvert possède une masse comparable à celle du trou noir central de notre galaxie, mais il se situe à environ 30 000 années-lumière du noyau de sa galaxie, sans que l’on puisse distinguer une galaxie observable autour de lui.
« Un trou noir aussi massif à l’extérieur d’une galaxie me surprend. Il devrait y avoir un objet semblable à la Voie lactée à proximité, et ce n’est définitivement pas le cas », a ajouté Robert David Stein.
Les astronomes ont alors envisagé diverses hypothèses pour expliquer la position inhabituelle de ce trou noir. Selon eux, il est peu probable qu’il provienne d’une galaxie hôte massive ou qu’il soit le résultat de la fusion de deux galaxies massives, car sa masse est trop faible par rapport aux masses galactiques concernées.
« Les deux scénarios ne tiennent pas, étant donné la grande différence entre la masse de la galaxie et celle du trou noir », expliquent les astronomes.
Les scientifiques suggèrent que ce trou noir pourrait avoir été initialement situé au centre d’une galaxie naine, qui aurait ensuite été déchiquetée par une galaxie plus massive. Cependant, aucune trace de cet événement n’a été trouvée dans les environs. Il serait également possible qu’une galaxie ait abrité deux trous noirs en orbite serrée, et qu’à la suite d’une fusion impliquant un troisième trou noir, le plus petit ait été expulsé du système. D’autres observations des événements de marée devraient aider à déterminer quelle hypothèse est la plus probable.
Un trou noir isolé ?
Les astronomes estiment que ce trou noir nouvellement découvert n’est probablement pas un cas isolé et qu’il existe encore de nombreux autres trous noirs supermassifs errants non détectés dans l’univers.
« Cette découverte a des implications considérables. Elle laisse entendre que nous pourrions découvrir d’autres exemples de tels trous noirs nomades », a affirmé Suvi Gezari.
En raison de cette découverte, les chercheurs projettent d’explorer davantage les TDE en dehors des noyaux galactiques. L’IA sera bientôt déployée au nouveau Vera C. Rubin Observatory au Chili, et les astronomes espèrent identifier plusieurs centaines, voire milliers, de TDE chaque année, contre seulement quelques dizaines jusqu’à présent.
Points à retenir
- Le ZTF est un outil puissant pour détecter des événements célestes grâce à son observation fréquente et massive.
- Une IA a été développée pour identifier des motifs lumineux spécifiques liés aux trous noirs.
- Le trou noir récemment découvert se trouve à une distance significative de son galaxie, sans objet observable entourant celui-ci.
- La possibilité d’un trou noir provoqué par une collision de galaxies est remise en question par sa masse relativement faible.
- La découverte pourrait questionner notre compréhension des trous noirs et leur répartition dans l’univers.
La découverte de ce trou noir soulève tant de questions fascinantes sur notre univers et sur les mystères encore non résolus de la cosmologie. Pourquoi ce trou noir se trouve-t-il là ? Quelles sont ses origines ? En tant qu’amateur d’astronomie, cela me passionne de penser aux merveilles que l’univers a encore à nous révéler. Ces découvertes nous rappellent que chaque jour apporte son lot d’énigmes et d’opportunités d’apprendre davantage sur les profondeurs de l’espace et du temps.