Du ciel et de la terre

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Trou noir intermédiaire HLX-1, épisode 2

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Le 2 septembre 2009 était publié ici un article consacré à la découverte d’un trou noir intermédiaire, HLX-1, dans une galaxie située à 290 millions d’années lumière de nous dans la constellation du Phœnix. Les trous noirs intermédiaires se caractérisent, comme leur nom l’indique, par une masse comprise entre celle d’un trou noir stellaire (jusqu’à une vingtaine de masses solaires, issu de l’effondrement sur elle-même d’une étoile supermassive lors d’une supernova) et celle d’un trou noir central galactique pouvant contenir lui jusqu’à des centaines de millions voir des milliards de masses solaires ! Or curieusement les trous noirs intermédiaires n’ont que très peu souvent pu être repérés dans l’espace. Les travaux d’alors étaient signés comme auteur principal par Sean Farrel maintenant au Sydney Institute for Astronomy en Australie.

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Farrel a continué son travail d’observation d’HLX-1 dans la galaxie ESO 243-49 grâce aux données recueillies par Hubble, et par celles des télescopes spatiaux XMM-Newton de l’ESA et Swift de la NASA dans la gamme des rayons X. Les nouveaux résultats obtenus par Farrel sont publiés dans Astrophysical Journal du 15 février 2002.

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ESO 243-49 HLX-1 ; crédit image : NASA, ESA, Sean Farrel

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Plan large : 2 400 x 3 000 pixels

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Sur cette magnifique prise de vue par Hubble de la galaxie ESO 243-49, se présentant à nous par sa tranche, l’emplacement du trou noir intermédiaire HLX-1 a été indiqué par un cercle.

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Loin de la première estimation de 500 masses solaires, la masse de HLX-1 est maintenant calculée comme avoisiner les 20 000 masses solaires. Le trou noir est entouré sur une distance de 250 années lumière par un amas massif de jeunes étoiles bleues. Si Hubble, à cette distance ne peut séparer chaque étoile de l’amas individuellement, la couleur de l’amas correspond bien à celle d’autres amas similaires dans d’autres galaxies. Mais une partie de sa lumière semble provenir de l’anneau gazeux entourant directement le trou noir.

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Pour Farrell le trou noir intermédiaire, qui se trouve en périphérie de sa galaxie, est l’ancien trou noir central d’une galaxie naine de faible masse avalée par ESO 243-49. Ses étoiles sont maintenant dispersées mais l’amas de jeunes étoiles entourant HLX-1 pourrait correspondre à la poussée caractéristique de création d’étoiles lors de tels événements d’absorption galactique. Les étoiles de l’amas sont estimées âgées de deux cent millions d’années seulement.

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L’équipe de Farrell a réalisé des simulations informatiques qui vont dans ce sens, mais cette interprétation n’est pas unique, ce qui implique des observations complémentaires nécessaires.

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D’autre part, une équipe dirigée par Roberto Soria, Australian International Center for Radio Astronomy Research, utilisant les données de Hubble et celles du Very Large Telescope de l’ESO au Chili, montre dans des travaux publiés en janvier dans les annales mensuelles de la Royal Astronomical Society, que la lumière en provenance de HLX-1 varie sans que la raison puisse en être associée à l’amas d’étoiles. Ce qui indiquerait que l’irradiation du disque entourant le trou noir pourrait être directement la source dominante de la lumière visible, plutôt que celle de l’amas d’étoiles.

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En seulement deux ans, la connaissance scientifique sur ce trou noir intermédiaire a beaucoup progressé. Ce qui ouvre, bien sur, la porte à de nouvelles questions , ainsi progresse la science…

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Source principale : Hubblesite

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