Un trou noir géant de plus au cœur de la Voie lactée, et autres rendez-vous astronomiques

Des astronomes annoncent la possible découverte d’un nouveau trou noir géant au cœur de notre galaxie : repérez son emplacement à l’œil nu dans le ciel.

Avec une masse estimée à 100 000 fois celle du Soleil, le trou noir géant que des astronomes japonais pensent avoir récemment détecté pourrait provenir d’une galaxie naine absorbée par la Voie lactée dans le passé. Il est caché dans les profondeurs d’un nuage moléculaire situé à moins de 200 années-lumière de Sagittarius A*, le gigantesque trou noir de près de 4 millions de masses solaires qui occupe le centre de notre galaxie, et il a fallu toute la puissance des antennes paraboliques d’ALMA (Chili-ESO) pour le débusquer. Le centre de notre galaxie est relativement aisé à repérer à l’œil nu depuis un site offrant un ciel suffisamment protégé de la pollution lumineuse. Il se situe dans le Sagittaire, à près de 6° au sud-ouest de la nébuleuse de la Lagune, non loin de la frontière avec les constellations d’Ophiuchus et du Scorpion ; le centre galactique, Sagittarius A* et CO-0.40-0.22* sont confondus à l’échelle de cette image. Dans un ciel sombre, la nébuleuse de la Lagune forme un petit grumeau plus clair dans la Voie lactée, bien visible sans instrument. Sur ce gros plan réalisé au Chili par l’astronome amateur français Stéphane Guisard, la Lagune arbore la belle coloration rougeâtre caractéristique des nuages interstellaires essentiellement constitués d’hydrogène. Juste au-dessus, la plus petite nébuleuse de la Trifide est, elle aussi, bien visible avec des jumelles. Sur la droite de l’image, les étoiles Antarès du Scorpion et Rhô Ophiuchi illuminent des portions des vastes nébuleuses sombres qui les entourent.
© ESO/Stéphane Guisard

Sagittarius A*, un trou noir géant de près de 4 millions de masses solaires, est l’objet le plus massif de notre galaxie et il est totalement invisible à l’œil nu ! C’est en détectant les déplacements rapides des étoiles capturées par son gargantuesque champ gravitationnel que les astronomes sont parvenus à le situer dans la constellation du Sagittaire, au cœur de la Voie lactée. L’ensemble de plusieurs centaines de milliards d’étoiles auquel appartient le Soleil à la forme d’une immense galette avec un renflement central, le bulbe ou noyau, au centre duquel est tapi ce trou noir gigantesque. Il est extrêmement difficile d’observer cette région depuis notre belvédère terrestre car le Soleil est situé en périphérie de la galaxie, près du bord de la galette, et des myriades d’étoiles, de nébuleuses et de poussières s’accumulent sur notre ligne de vision et jettent un voile pudique sur le cœur galactique. Vous pouvez remarquer sur les images voisines que la zone qui abrite le trou noir géant est effectivement l’une des plus sombres de la Voie lactée.

Sous les tropiques, le cœur de la Voie lactée peut passer à proximité du zénith et la forme aplatie de notre galaxie devient apparente sur la voûte céleste avec son magnifique renflement central. Cette image panoramique réalisée à La Réunion va d’un horizon à l’autre et la lueur visible en biais en haut à droite est la lumière zodiacale ; lisez ce billet pour en savoir plus sur la lumière zodiacale.
© Guillaume Cannat

Pour sonder le cœur de notre galaxie il faut utiliser des radiotélescopes comme ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), construit au Chili par l’observatoire européen austral (ESO). En étudiant les très rapides mouvements internes du petit nuage moléculaire CO–0.40–0.22 situé à moins de 200 années-lumière de Sagittarius A*, donc confondu avec lui à l’échelle des images de ce billet, des astronomes japonais pensent avoir mis en évidence la présence d’un objet extrêmement compact et massif, plus de 100 000 masses solaires, qui pourrait être un trou noir géant (Nature, 4 septembre 2017). Blotti dans ce nuage moléculaire et probablement inactif, c’est-à-dire qu’aucune matière ne tomberait actuellement sur lui, CO–0.40–0.22* serait ainsi le deuxième trou noir de la Voie lactée par ordre de masse, puisque l’autre candidat trou noir géant découvert dans la région IRS 13 au centre de notre galaxie il y a plus de 15 ans serait plutôt proche de « seulement » 1 300 masses solaires. Bien trop massif pour provenir de l’évolution d’un amas stellaire, CO–0.40–0.22* pourrait avoir été le trou noir central d’une galaxie naine capturée puis absorbée par notre galaxie il y a quelques centaines de millions d’années. Si son existence se confirme, son avenir sera peut-être de fusionner avec Sagittarius A*, ce qui engendrera une onde gravitationnelle colossale qui parcourra la galaxie comme un tsunami.

En Europe, à la fin de l’été, la Voie lactée est magnifique en début de nuit au-dessus de l’horizon sud-sud-ouest lorsque la Lune est absente. Depuis un site correctement protégé des lumières artificielles, vous pouvez repérer à l’œil nu le centre de notre galaxie dans la constellation du Sagittaire et imaginer les monstres cosmiques qu’il abrite.
© Guillaume Cannat

Source : Millimetre-wave emission from an intermediate-mass black hole candidate in the Milky Way