25 avril 2003
Formation d'un trou noir dans l'obscurité
La naissance silencieuse

Des astronomes du Service d'Astrophysique  du CEA-DAPNIA Saclay ont pu déterminé que le plus célèbre des candidat trous noirs, dénommé Cygnus X-1, a été sans doute formé au sein d'une association d'étoiles massives, Cygnus OB3 à laquelle il semble continué d'appartenir. Cette présence du trou noir dans une association d'un petit groupe d'étoiles dont l'attraction gravitationnelle est très faible indique indirectement que l'explosion qui a donné naissance au trou noir n'a pu être très violente et que l'étoile massive qui lui a donné naissance a disparu presque silencieusement.

Felix Mirabel et Irapuan Rodrigues ont reconstitué le mouvement dans notre Galaxie du candidat trou noir Cyg X-1, célèbre pour être un des premiers objets à avoir été identifié comme un probable trou noir en 1974. Cyg X-1 est un système double contenant un probable trou noir en orbite autour d'une étoile compagnon massive et relativement brillante. En utilisant les données sur le mouvement propre de ce compagnon (lent mouvement sur le ciel de l'étoile dû à sa vitesse dans l'espace) et en le comparant à celui des différentes autres étoiles massives proches et rassemblées en un groupe dispersé, les astronomes ont constaté que Cyg X-1 avait un mouvement exactement parallèle et de même amplitude. Le mouvement relatif de Cyg X-1 par rapport à ce groupe d'étoiles n'est que de 9 kilomètres par seconde, une vitesse relativement faible pour une étoile formé lors d'une explosion.

 
Formation d'un trou noir dans l'obscurité

L'image du ciel autour du trou noir Cygnus X-1 montrant en particulier l'association d'étoiles massives Cygnus OB3 (marquées par des cercles). La flèche rouge montre le mouvement reconstitué du trou noir en environ 500 000 ans. La flèche jaune montre le mouvement d'ensemble moyen de l'association OB3 dans le même temps. Le mouvement très similaire indique que l'écartement relatif de Cyg X-1 par rapport à Cyg OB3 n'est que de 9 km/s.

Si Cyg X-1 a bien été formé au sein de cette association d'étoiles, l'explosion de l'étoile qui lui a donné naissance n'a donc pu être très violente. Le progéniteur du trou noir qui a aujourd'hui une masse équivalente à dix fois celle du Soleil était très probablement à l'origine une étoile d'une masse supérieure à environ 40 fois celle du Soleil.  La masse perdue n'a pas pu éjectée de façon violente lors de l'explosion car elle aurait alors communiqué en retour une vitesse importante au trou noir. Cyg X-1 pourrait donc être un exemple de trou noir formé de façon non violente en l'absence d'explosion (supernova), peut-être lors d'un effondrement beaucoup plus progressif et silencieux qu'il n'était imaginé jusqu'ici.

 

Contact

Publication :
"Formation of a Black Hole in the Dark", Felix Mirabel &  Irapuan Rodrigues,
l'article sera publié dans la revue "Science" du 16 mai 2003
pour une version en ligne : voir le site de la revue "Science"
Télécharger l'article en format pdf (500 Ko).


voir aussi   "Le voyage dans la Galaxie d'un microquasar" (25 janvier 2003)
                 "Astronomers Trace Microquasar's Path Back in Time" (en anglais, 25/01/03)
                  "Première image en rayons X des jets d'un microquasar" (4 octobre 2002)
                  "Un trou noir en fuite dans la Galaxie" (18 novembre 2002)

 
#1298 - Màj : 25/04/2003

 

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